高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第一节 静电现象同步测试题

第一章　静电场的描述

第一节　静电现象

基础过关练

题组一　三种起电方式

1.(2021广东湛江高二上期中)下列现象中,不属于摩擦起电的是 (　　)

A.把钢针沿着磁铁表面摩擦几次,钢针就能吸引铁屑

B.在干燥的天气脱毛衣时,会听到轻微的噼啪声

C.将被毛皮摩擦过的塑料棒靠近碎纸屑,纸屑被吸起

D.用干燥的化纤毛刷刷毛料衣服时,毛刷上吸附有许多细微脏物

2.(2021江苏南通高三三模)西晋的《博物志·杂说上》记载:“今人梳头著髻时,有随梳解结有光者,亦有咤声。”这是关于摩擦起电产生火花并发出声音的记载。关于摩擦起电,下列说法中正确的是              (　　)

A.两种不带电的绝缘体摩擦后,带等量异种电荷

B.摩擦起电使质子从一个物体转移到另一个物体

C.摩擦能产生电子和质子

D.摩擦起电表明电荷的总量并不守恒

3.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是              (深度解析)

4.(2021广东深圳实验学校高二上月考)如图所示,A、B是两个带有绝缘支架的金属球,它们原来均不带电,并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触),然后将A、B分开,再将C移走。关于A、B的带电情况,下列判断正确的是              (　　)

A.A带正电,B带负电　　　  　B.A带负电,B带正电

C.A、B均不带电　　　   　D.A、B均带正电

题组二　元电荷

5.(2021广东汕头高二上期中)关于元电荷,下列表述正确的是 (　　)

A.元电荷就是电子或者质子

B.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍

C.元电荷的值等于1 C

D.只有电子和质子所带的电荷量等于元电荷

6.(2021广东揭阳高二上月考)保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。劣质盗版书籍会影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习题时,他发现有一个带电质点的电荷量数值看不清,只能看清是6.　　×10-18 C,于是拿去问老师,如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是              (　　) 

A.6.2×10-18 C　　　　B.6.4×10-18 C

C.6.6×10-18 C　　　　D.6.8×10-18 C

题组三　电荷守恒定律

7.一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在了,这说明(　　)

A.小球上原有负电荷逐渐消失了

B.在此现象中,电荷不守恒

C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了

D.该现象是电子的转移引起的,不遵循电荷守恒定律

8.(2021广东湛江高二上期中)两个完全一样的金属小球M、N,先让它们各自带电-5q和+7q,接触后再分开,则最终M、N所带的电荷量分别是              (　　)

A.+6q,+6q　　　　B.+7q,+5q

C.+12q,+12q　　　　D.+q,+q

9.甲、乙、丙是三个完全相同的带绝缘支架的金属小球,先让带电荷量为+1.6×10-15 C的甲球与乙球接触,乙球再与不带电的丙球接触,接触后,丙球所带电荷量为-8×10-16 C,则              (　　)

A.接触前乙球带电荷量为-3.2×10-15 C

B.接触前乙球带电荷量为-4.8×10-15 C

C.接触前乙球不带电

D.接触前乙球带电荷量为1.6×10-15 C

能力提升练

题组一　三种起电方式的比较

1.()关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是 (　　)

A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷

B.感应起电是因为电荷的转移,摩擦起电是因为产生电荷

C.不论是摩擦起电还是感应起电都是因为电荷的转移

D.摩擦起电会使物体所带的电荷量变多

2.(2021浙江湖州高二上期末,)在干燥天气下,一个小孩从滑梯上往下滑,在下滑过程中,发现小孩的头发向四周“炸开”。产生这一现象的原因可能是              (　　)

A.小孩与滑梯间摩擦起电,使头发带上了异种电荷

B.小孩与滑梯间摩擦起电,使头发带上了同种电荷

C.小孩与滑梯间感应起电,使头发带上了异种电荷

D.小孩与滑梯间感应起电,使头发带上了同种电荷

3.(2021重庆高二上期中,)(多选)把塑料匙在干燥的布上摩擦几下,然后去舀爆米花,爆米花就会到处乱跳。发生这种情况的原因是              (　　)

A.爆米花与带电的勺子接触,带同种电荷

B.爆米花与带电的勺子接触,带异种电荷

C.爆米花受到塑料匙的作用力而到处乱跳

D.爆米花因为静电感应而带电

题组二　感应起电的判断方法

4.(2021吉林长春高二上月考,)如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是              (　　)

A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都闭合

B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开

C.把C移近导体A,再把C移走,然后把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开

D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合

5.(2021黑龙江双鸭山一中高二上月考,)如图所示,在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置,原先A、B都不带电,先让开关S1、S2均断开,现在将一个带正电小球C放置在A左侧,以下判断正确的是(深度解析)

A.只闭合S1,则A左端不带电,B右端带负电

B.只闭合S2,接着移走带电小球,最后将A、B分开,A带负电

C.S1、S2均闭合时,A、B两端均不带电

D.S1、S2均闭合时,A左端带负电,B右端不带电

题组三　验电器张角变化问题

6.(2021河北邢台高二上月考,)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开。关于这一现象,下列说法正确的是(　　)

A.两片金属箔片上均带负电荷

B.两片金属箔片上带异种电荷

C.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起

D.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上

7.(2021河南百强名校高二联考,)如图所示,验电器带有少量的负电荷,将一带正电荷的小球从远处逐渐靠近,但不接触验电器的金属球。下列说法正确的是              (　　)

A.金属箔片张开的角度先减小至零,后逐渐增大

B.金属箔片张开的角度不断增大

C.金属箔片一直带负电

D.金属箔片一直带正电

题组四　电荷守恒定律的综合应用

8.()半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开:

(1)若A、B两球带同种电荷,接触后两球的电荷量之比为　　　　　; 

(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量之比为　　　　　。深度解析 

答案全解全析

基础过关练

1.A　把钢针沿着磁铁表面摩擦几次,钢针就能吸引铁屑,这属于磁化现象,不属于摩擦起电,选项A符合题意;在干燥的天气脱毛衣时,会听到轻微的噼啪声,属于摩擦起电,选项B不符合题意;将被毛皮摩擦过的塑料棒靠近碎纸屑,纸屑被吸起,属于摩擦起电,选项C不符合题意;用干燥的化纤毛刷刷毛料衣服时,毛刷上吸附有许多细微脏物,属于摩擦起电,选项D不符合题意。

2.A　由于不同物质对电子的束缚本领不同,两个不带电的不同物质组成的物体摩擦时,对电子束缚本领强的物质就会得到电子带负电,而对电子束缚本领弱的物质就失去电子带上等量的正电荷,因此摩擦起电的本质是电子的转移,并没有产生新的电荷,电荷的总量是守恒的,选项A正确,B、C、D错误。

3.B　由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以验电器上端的金属球应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷,选项A、C、D错误,B正确。

知识拓展

验电器是检验物体是否带电的仪器,其工作原理是同种电荷互相排斥,验电器金属箔片的张角大小跟金属箔片所带电荷的多少有关。

4.A　带负电的橡胶棒C靠近A时,由于感应起电,A球会感应出正电荷,而B球会感应出负电荷,然后将A、B分开,再将C移走,A带正电,B带负电,选项A正确,B、C、D错误。

5.B　元电荷是自然界存在的最小电荷量,不是指电子或者质子,也不是只有电子和质子所带的电荷量等于元电荷,元电荷的值通常取e=1.60×10-19 C,任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍,选项B正确,A、C、D错误。

6.B　任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,即是1.6×10-19 C的整数倍,由计算可知,只有6.4×10-18 C是1.6×10-19 C的整数倍,选项B正确。

7.C　根据电荷守恒定律可知,电荷既不能消灭,也不能创造,只会发生转移,选项A错误;题述过程中电荷没有消失,只是被潮湿的空气导走了,是电子的转移引起的,仍然遵循电荷守恒定律,选项B、D错误,C正确。

8.D　两个完全相同的带不等量异种电荷的金属小球接触,电荷先中和后均分,故QM=QN==q,选项A、B、C错误,D正确。

9.B　由于甲、乙、丙是三个完全相同的金属小球,丙球原来不带电,乙、丙两个小球接触时,电荷量平均分配,可得与丙球接触前乙球带的电荷量为Q'乙=2Q丙=-1.6×10-15 C;甲、乙两小球接触时,由于带异种电荷,所以先中和再平分,可得Q'乙=(Q甲+Q乙),代入数据解得Q乙=-4.8×10-15 C,选项B正确,A、C、D错误。

能力提升练

1.C　摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分,两个过程都没有产生电荷,选项A、B、D错误,C正确。

2.B　小孩沿滑梯下滑时,因与滑梯摩擦而起电,头发带上了同种电荷而排斥张开,选项B正确。

3.AC　因为塑料匙与布摩擦后产生静电,而爆米花与勺子接触时带电,即接触起电,故带同种电荷,选项A正确,B、D错误;爆米花之所以运动是因为受到塑料匙的作用力,选项C正确。

4.B　感应带电是使导体带电的一种方法,根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知,远离带电体的一端会带同种电荷,靠近带电体的一端会带异种电荷。C靠近金属导体A时,由于静电感应,在导体A的左端会出现负电荷,导体B的右端要感应出正电荷,所以A、B下方的箔片都张开,选项A错误;把带正电荷的C移近导体A后,把A和B分开,A带负电,B带正电,移去C后,A、B上的金属箔还是张开的,选项B正确;先把C移走,A、B上的电荷会中和,A、B两端都不带电,若再把A、B分开,A、B上的金属箔片不会张开,选项C错误;先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A与B上的电荷重新中和,A、B上的金属箔片均闭合,选项D错误。

5.D　开关S1、S2均断开时,由于静电感应,A左端带负电,B右端带正电。只闭合开关S1时,导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,导体A左端带负电,选项A错误;当闭合开关S2时,导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,导体A左端带负电,接着移走带电小球,A左端的负电荷会被中和而都不带电,最后将A、B分开,则A、B两端均不带电,选项B错误;S1、S2均闭合时,近端还是A的左端,会感应出异种电荷,带负电,远端通过接地线变成了无穷远处,故B右端不带电,选项C错误,D正确。

方法技巧

导体接地问题的处理方法

遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个大导体,而且该导体可视为大导体近端,带异种电荷,地球就成为远端,带同种电荷。

6.D　用丝绸摩擦过的玻璃棒缺少电子,即带正电,若将其接触验电器的金属球,此时两个箔片带同种电荷——正电荷;在此过程中,一部分电子会从验电器向玻璃棒移动。移走玻璃棒后,箔片仍带电,不会立即合在一起,选项D正确。

7.A　带有正电荷的小球慢慢靠近一个带有少量负电荷的验电器的金属球,根据异种电荷相互吸引可得出金属箔片所带负电荷变少,所以金属箔片的夹角减小;随着小球的靠近,验电器的金属球上的负电荷越来越多,金属箔片上将开始带上正电荷,随着正电荷的增加,验电器金属箔片的张角也开始变大,选项A正确。

8.答案　(1)2∶3　(2)2∶1

解析　设第三个小球为C。

(1)A、B带同种电荷时,设电荷量为Q,C与A接触后,二者平分电荷量,A、C所带的电荷量均为;C与B接触后平分二者电荷量之和,则B、C的电荷量均为=Q,A、B最终的电荷量之比为∶=2∶3。

(2)A、B带异种电荷时,设电荷量分别为Q、-Q,A、C接触后,平分电荷量Q,A、C的电荷量均变为;C再与B接触,正负电荷中和后再平分剩余电荷量,C、B的电荷量均为=-,则A、B最终的电荷量之比为∶=2∶1。

方法技巧

　　接触起电中的电荷分配规律

接触起电时,两个导体最终的电荷分配情况很复杂,一般要靠实验来确定,但一对完全相同的导体球相互接触后,可以根据以下规律确定电荷的分配:

(1)若带电导体球和不带电导体球接触,则电荷平分;

(2)若两个带同种电荷的导体球接触,则总电荷平分;

(3)若两个带异种电荷的导体球接触,则电荷先中和再平分。