2022届高考物理选择题专题强化训练:静电现象 两种电荷 点电荷(北京使用)
展开一、单项选择题(共22小题;共88分)
1. 不带电的玻璃棒与丝绸相互摩擦后两者都带上了电,如图所示。其原因是
A. 丝绸创造了负电荷B. 玻璃棒创造了正电荷
C. 玻璃棒上有些电子转移到丝绸上D. 丝绸上有些电子转移到玻璃棒上
2. 下列关于点电荷的说法正确的是
A. 不论带电体多大,只要距离远大于它们的大小,就可看成是点电荷
B. 只要带电体的体积很小,任何情况下都可看做点电荷
C. 体积很大的带电体,任何情况下都不能看作点电荷
D. 只有球形带电体才能看作点电荷
3. 以下说法中,哪一种是验电器的主要工作原理
A. 摩擦起电B. 尖端放电
C. 同种电荷相互排斥D. 静电屏蔽
4. 关于点电荷的说法,正确的是
A. 只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
B. 体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C. 点电荷一定是电量很小的电荷
D. 两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
5. 静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《 春秋纬 ⋅ 考异邮 》 中有“玳瑁吸衣若”之说,但下列不属于静电现象的是
A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B. 带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C. 磁铁吸引铁
D. 从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
6. 2016 年“科学突破奖”颁奖仪式在美国举行,我国科学家王贻芳得“基础物理学突破奖”。在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是
A. 在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时,用点电荷来代替物体的方法叫微元法
B. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了假设法
C. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想模型法
D. 伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为 90∘C 的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
7. 公元前 600 年左右,古希腊学者泰勒斯就发现了用毛皮摩擦过的琥珀能吸引轻小的物体,公元 1 世纪,我国学者王充在《论衡》一书中也写下了“顿牟掇芥”。下列关于摩擦起电现象的说法正确的是
A. 玻璃棒与丝绸摩擦过后,玻璃棒带的是负电
B. 摩擦起电的过程就是创造电荷的过程
C. 橡胶棒与毛皮摩擦后带负电,是因为毛皮上的电子转移到橡胶棒上
D. 摩擦起电可以使物体带上任意大小的电荷量
8. 下列关于点电荷的说法正确的是
A. 任何带电体,都可以看成是电荷全部集中于中心的点电荷
B. 球状带电体一定可以看成点电荷
C. 点电荷就是元电荷
D. 一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定
9. 将不带电的导体 A 和带有负电荷的导体 B 接触后,在导体 A 中的质子数将
A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少
10. 验电器带有正电,物体 A 接触验电器的金属球后,发现验电器的金属箔先闭合后又张开,这表明
A. 物体 A 原先带正电
B. 物体 A 原先带负电
C. 物体 A 原先不带电
D. 物体 A 原先可能带负电,也可能不带电
11. 绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球 a,a 的表面镀有铝膜,在 a 的近旁有一金属球 b,开始时 a 、 b 不带电,如图所示,现使 b 球带电,则
A. a 、 b 之间不发生相互作用B. b 将吸引 a,吸在一起不分开
C. b 立即把 a 排斥开D. 先吸引 a,接触后又把 a 排斥开
12. 对物体带电现象的叙述,正确的是
A. 不带电的物体一定没有电荷
B. 带电物体一定具有多余的电子
C. 一根带电的导体棒放在潮湿的房间,过了一段时间后,发现导体棒不带电了,这过程中电荷不守恒
D. 摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
13. 下列关于点电荷的说法,正确的是
A. 点电荷一定是电量很小的电荷
B. 点电荷是一种理想化模型,实际不存在
C. 只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
D. 体积很大的带电体一定不能看成点电荷
14. 两个分别带有电荷量 −Q 和 +3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为 r 的两处,它们间库仑力的大小为 F。两小球相互接触后将其固定距离变为 r2,则小球间库仑力的大小为
A. 112F B. 34F C. 43F D. 12F
15. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是
A. B.
C. D.
16. 下列说法中正确的是
A. 点电荷就是体积很小的带电体
B. 点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体
C. 根据 F=kq1q2r2 可知,当 r→0 时 F→∞
D. 静电力常量的数值是由实验得出的
17. 如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球 A 靠近验电器的小球 B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则
A. 金属球一定不带电B. 金属球可能带负电
C. 金属球可能带正电D. 金属球一定带负电
18. 使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上 −3Q 和 +5Q 的电荷后,将它们固定在相距为 a 的两点,它们之间库仑力的大小为 F1。现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为 2a 的两点,它们之间库仑力的大小为 F2。则 F1 与 F2 之比为
A. 2:1 B. 4:1 C. 16:1 D. 60:1
19. 两个放在绝缘架上的相同金属球(均可视为点电荷)分别带有 q 和 3q 的电荷,相互间的静电斥力为 F。现将这两个金属球接触后分开,再放回原处,则两球间的静电力为
A. F3 B. 3F4 C. 4F3 D. 3F
20. 下列说法中正确的是
A. 点电荷就是体积很小的带电体
B. 点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体
C. 根据 F=kq1q2r2 设想当 r→0 时得出 F→∞
D. 静电力常量的数值是由实验得出的
21. 如图所示,半径相同的两个金属球 A 、 B 带有相等的电荷量,相隔一定距离,两球之相互吸引力的大小是 F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与 A 、 B 两球接触后移开。这时,A 、 B 两球之间的相互作用力的大小是
A. F8 B. F4 C. 3F8 D. 3F4
22. 三个相同的金属小球 1 、 2 、 3 分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球 1 的带电量为 q,球 2 的带电量为 nq,球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远,此时球 1 、 2 之间作用力的大小为 F。现使球 3 先与球 2 接触,再与球 1 接触,然后将球 3 移至远处,此时 1 、 2 之间作用力的大小仍为 F,方向不变。由此可知
A. n=3 B. n=4 C. n=5 D. n=6
二、双项选择题(共5小题;共20分)
23. 如图所示,a 、 b 、 c 、 d 为四个带电小球,两球之间的作用分别为 a 吸引 d,b 排斥 c,c 排斥 a,d 吸引 b,则
A. 有两个小球带同种电荷B. 有三个小球带同种电荷
C. c 、 d 小球带同种电荷D. c 、 d 小球带异种电荷
24. 关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是
A. 摩擦起电现象说明通过做功可以创造电荷
B. 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C. 感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分
D. 感应起电是电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
25. 一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在,这说明
A. 小球上原有的负电荷逐渐消失了
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荷导走了
D. 该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律
26. 某验电器的金属小球和金属箔均带负电,金属箔处于张开状态。现用绝缘柄将带有少量负电荷的硬橡胶棒向验电器的金属小球稍稍靠近,则验电器的金属箔
A. 张角稍稍增大
B. 张角稍稍减小
C. 硬橡胶棒的稍稍靠近,致使小球上的电子向金属箔移动
D. 硬橡胶棒的稍稍靠近,致使金属箔上的质子向金属小球移动
27. 关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是
A. 摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷
B. 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C. 感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到另一个部分
D. 感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
三、多项选择题(共3小题;共12分)
28. 把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离,发现两球之间相互排斥,则这两个金属小球原来的带电情况可能是
A. 两球原来带有等量异种电荷B. 两球原来带有同种电荷
C. 两球原来带有不等量异种电荷D. 两球中原来只有一个带电
29. 关于电现象,下列说法中正确的是
A. 感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
B. 带电现象的本质是电子的转移,中性物体得到多余电子就一定带负电,失去电子就一定带正电
C. 摩擦起电是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷
D. 当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异种电荷同时消失
30. 用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为 0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是
A. 摩擦使笔套带电
B. 笔套靠近圆环时,圆环上、下感应出异号电荷
C. 圆环被吸引到笔套前,圆环上所带电荷的代数和为零
D. 圆环碰到笔套后,圆环带上与笔套异号的电荷
答案
第一部分
1. C
【解析】不带电的玻璃棒与丝绸相互摩擦后,玻璃棒带正电,丝绸带负电,是因为玻璃棒上有些电子转移到了丝绸上,玻璃棒由于失去电子而带正电,丝绸由于得到电子而带负电,选项C正确。
2. A
3. C
【解析】本题考查验电器的原理。
验电器利用同种电荷相互排斥,使得两个导体片可以成一定角度翘起。所以选项 C 正确。
4. D
5. C
【解析】梳过头发的塑料梳子由于摩擦而带电,吸起纸屑是带电体吸引轻小物体,属于静电现象;带电小球移至不带电金属球附近,由于感应起电使二者相互吸引;磁铁吸引铁是磁现象;从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉是接触带电的原因。故只有C 项不属于静电现象。
6. D
【解析】在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故 A 错误;在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了控制变量法;故 B 错误;在推导匀变这直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法。故 C 错误;伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为 90∘C 的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法,故 D 正确。
7. C
【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,选项A错误;摩擦起电过程是得到和失去电子的过程,因此其实质是电子的转移,而不是创造了电荷,选项B错误;橡胶棒与毛皮摩擦后带负电,是因为毛皮上的电子转移到橡胶棒上,选项C正确;物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍,选项D错误。
8. D
【解析】一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状及带电荷量的多少来判断,因此D正确,A、B错误.
元电荷是电荷量,点电荷是带电体的抽象,两者的内涵不同,所以C错.
9. C
【解析】物体接触带电时,电子发生转移,导致相互接触的物体之间电荷不平衡,从而带电,而并非质子数目的变化,质子数目在接触过程中是不变的,故ABD错误,C正确。
10. B
11. D
【解析】 b 球带电就能吸引轻质小球 a,接触后电荷量重新分配,那么 a 、 b 球带同种电荷,然后就要相互排斥。因此本题突出“近旁”,以表达吸引并能接触。故D正确。
12. D
【解析】不带电的物体内部正电荷的电量和负电荷的电量相等,体现出电中性,故 A 错误;
物体带电可能有多余的正电荷,也有可能有多余的负电荷,故 B 错误;
导体棒上面的电荷通过潮湿的空气发生了转移,电荷仍然守恒,故 C 错误;
物体带电的本质都是电荷的转移,故 D 正确。
13. B
【解析】当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时,这样的带电体才可以看成点电荷,所以 A、C、D 错,B 正确。
14. C
【解析】因为相同的两带电金属球接触后,它们的电荷量先中和后均分,所以接触后两小球带电荷量均为 Qʹ=−Q+3Q2=Q,由库仑定律得:接触前 F=k3Q22,接触后 Fʹ=Qʹ2r22=k4Q2r2,联立得 Fʹ=43F,故选项C正确。
15. B
16. D
【解析】由点电荷的定义、库仑定律及其适用条件知 A 、 B 、C错误,故D正确。
17. B
【解析】验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相排斥,张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少。如果 A 球带负电,靠近验电器的 B 球时,异种电荷相互吸引,使金箔上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金箔张角减小,选项B正确,A、C项错误。如果 A 球不带电,在靠近 B 球时。发生静电感应现象使 A 球靠近 B 球的端面出现负的感应电荷,而背向 B 球的端面出现正的感应电荷。A 球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用,从而使金箔张角减小,选项D错误。
18. D
【解析】两个完全相同的金属小球相互接触并分开后,带电荷量均变为 +Q,距离变为原来的两倍,根据库仑定律可知选项D正确。
19. C
20. D
【解析】由点电荷的概念知,A、B均错。
当两电荷间距离 r→0 时,两电荷已不能看作点电荷,库仑定律不再适用,C错。
而静电力常量是由实验测出的,故D项正确。
21. A
【解析】 A 、 B 两球互相吸引,说明它们必带异种电荷,假设它们带的电荷量分别为 ±q。当第三个不带电的 C 球与 A 球接触后,A 、 C 两球带电荷量平分。假设每个球带电荷量为 qʹ=+q2,当再把 C 球与 B 球接触后,两球的电荷先中和,再平分,每球带电荷量 qʺ=−q4。由库仑定律 F=kq1q2r2 知,当移开 C 球后,由于 r 不变,所以 A 、 B 两球之间的相互作用力的大小是 Fʹ=F8,A项正确。
22. D
【解析】设 1 、 2 距离为 R,则 F=knq2R2,3 与 2 接触后,它们带的电的电量均为 nq2,再 3 与 1 接触后,它们带的电的电量均为 (n+2)q4,最后 F=kn(n+2)q28R2,由上两式得 n=6。
第二部分
23. B, D
【解析】设 a 带正电,a 吸引 d,异种电荷相吸,所以 d 带负电;c 排斥 a,同种电荷相斥,所以 c 带正电;d 吸引 b,所以 b 带正电。即 a+ 、 d− 、 c+ 、 b+,选项B、D正确。
24. B, C
【解析】擦起电现象说明机械能可以转化为电能,但摩擦起电过程中并没有创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,选项A错误,B正确;感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分,电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触起电的实质,选项C正确,D错误。
25. C, D
【解析】绝缘小球上电荷减少是由于电子通过空气导电转移到外界,小球上电荷量减少,但是这些电子并没有消失。就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷的总量保持不变,仍遵循电荷守恒定律。C、D项正确。
26. A, C
【解析】由于同种电荷靠近时相互排斥,致使金属球上的电子向金属箔移动,两金属箔上的负电荷增多,张角稍稍增大,所以 A、C 正确;
金属导体里能自由移动的电荷是自由电子,而不是质子,选项 D 错误。
27. B, C
【解析】摩擦起电和感应起电的实质都是电子的转移;由电荷守恒定律可知:电荷不可能被创造。
第三部分
28. B, C, D
29. A, B, D
【解析】感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分,而摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体,但相互摩擦的两个物体并不一定带等量异种电荷,故A正确,C错误;由电荷守恒定律可知D正确;中性物体得到多余电子带负电,失去电子带正电,B正确。
30. A, B, C
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