物理必修 第三册第1章 静电力与电场强度第1节 静电的产生及其微观解释习题

静电的产生及其微观解释

(15分钟　30分)

一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)

1.下列关于电荷、起电的说法正确的是 (　　)

A.自然界存在三种电荷：正电荷、负电荷和中性电荷

B.静电感应不是创造了电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分

C.摩擦起电是创造了电荷，从而使物体带电

D.一个带电体接触另外一个不带电的物体，两个物体会带上异种电荷

【解析】选B。自然界存在有两种电荷：正电荷、负电荷，选项A错误；根据电荷守恒定律可知，静电感应不是创造了电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分，选项B正确；摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷的转移，选项C错误；一个带电体接触另外一个不带电的物体，两个物体会带上同种电荷，故D错误。

2.如图所示，用起电机使金属球A带上正电荷，并靠近原来不带电的验电器B，则 (　　)

A.验电器金箔不张开，因为球A没有和验电器上的金属球接触

B.验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了正电荷

C.验电器金箔张开，因为整个验电器都感应出了负电荷

D.验电器金箔张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷

【解析】选D。当一个带正电的物体A，靠近原来不带电的验电器的金属小球时，小球由于静电感应会带上负电荷，金属箔片由于静电感应会带上正电荷，而整个验电器不带电，所以验电器的金属箔片张开的原因是箔片感应出了正电荷，故选项D正确。

3.如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的金属导体，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则下列说法中正确的是              (　　)

A.若B向A靠近，导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷并且电荷量小于左端

B.若A不动，将B沿图中aa′分开，则两边电荷量一定不相等

C.若A向B靠近，B左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化

D.若A、B接触一下，A、B均带正电，但总电荷量不变

【解析】选D。B靠近带电体A时，由于静电感应，B的左端带负电，右端带正电，B原来不带电，故靠近A后，左、右端带电量相等，选项A错误；B原来显示中性，沿aa′分开，两边电荷量一定相等，选项B错误；A靠近B的过程，B两端电荷不能连续变化，因为所有物体带电量只能是e=1.6×10-19 C的整数倍，选项C错误；A、B接触一下，A原来带的正电荷将在A、B导体上重新分配，A、B均带正电，总电荷量不变，选项D正确。

4.如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，关于这种现象产生的原因，下列说法正确的是              (　　)

A.人身体上产生电　　　　  B.接触带电造成的

C.摩擦起电造成的     D.感应起电造成的

【解析】选C。脱毛衣时由于摩擦起电，衣服间产生异种电荷，当电荷积累到一定程度时，会产生电火花，并伴有“噼啪”声，选项C正确，A、B、D错误。

二、非选择题(本题共1小题，共10分)

5.某同学设计了一个证明电荷守恒的实验，实验装置如图所示。实验步骤如下：

(1)用一根金属杆连接两只相同的验电器，让带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端，两只验电器的箔片均张开，为什么？

(2)在两只验电器的箔片均张开的情况下，先移走金属杆，再移走带电的有机玻璃棒，这时验电器的箔片是否保持张开状态？为什么？

(3)再用金属杆连接两只验电器，将会出现什么现象？这个现象说明了什么？这个实验能证明电荷守恒吗？为什么？

【解析】(1)带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端时，金属杆因静电感应，两端带等量异种电荷，与金属杆连接的验电器因此而带电，带电的验电器的箔片因库仑斥力而张开。

(2)保持张开状态。因为验电器所带的电荷没有失去，箔片因电荷的斥力仍然处于张开状态。

(3)验电器的金属箔片又重新闭合。说明两验电器所带电荷量相等，电性相反。能证明电荷守恒。因为它说明了电荷不是创生的，只是从一个物体转移到另一个物体，一个物体得到多少电荷，另一个物体必然因失去相同的电荷而带等量的相反电荷，电荷总量不变。

答案：见解析

【补偿训练】

1.如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是(　　)

A.沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA>QB

B.只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA=QB

C.沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA<QB

D.沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关

【解析】选D。静电感应使得A带正电，B带负电。导体原来不带电，只是在带正电的导体球C静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分带了多余的电子而带负电；A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒定律，A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，这样导致电子在导体上的分布不均匀，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时左右两部分所带电荷量的值QA、QB是不同的，故只有D正确。

2.(多选)以下判断轻质小球是否带电的说法中正确的是 (　　)

A.用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电

B.用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电

C.用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电

D.如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电

【解析】选B、D。用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电，选项A错误；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷，故选项B正确；用验电器的金属球接触它时，如果小球不带电，由于电荷量重新分配，验电器的金属箔也会改变角度，所以选项C错误；带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质，选项D正确。

(10分钟　20分)

6.(6分)(多选)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d，b斥c，c斥a，d吸b，则              (　　)

A.仅有两个小球带同种电荷　　

B.仅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

【解析】选B、D。设a带正电，则a吸d，异种电荷相吸，所以d带负电。c斥a，同种电荷相斥，所以c带正电。d吸b，所以b带正电，即a+、d-、c+、b+；故选B、D。

7.(14分)半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C，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大小之比为多大？

(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？

【解析】(1)设A、B带同种电荷，带电荷量均为q，

则A、C接触后，A、C带电荷量为qA=qC=q，

C与B球接触后，B、C所带电荷量为

qB=qC′==q

故A、B带电荷量大小之比为

==。

(2)若A、B带异种电荷，设A带电荷量+Q，

则最后A带电荷量+Q，

B最后带电荷量=-Q

A、B最后带电荷量大小之比为(Q)∶(Q)=2∶1。

答案：(1)2∶3　(2)2∶1

【补偿训练】

1.(多选)如图所示，在两个带等量异种电荷的绝缘导体之间，对称地放着两个相同的导体ab、cd，现用导线把a、d连接起来，下列说法正确的是(　　)

A.有正电荷沿导线从a移向d，进而形成方向为由a到d的电流

B.有负电荷沿导线从d移向a，进而形成方向为由a到d的电流

C.达到静电平衡后，a、d端均不带电

D.达到静电平衡后，b、c端均不带电

【解析】选B、D。本题中若a、d连接起来，导体ab和cd就组成一个新的导体，由于静电感应，靠近正电荷的a端带负电，靠近负电荷的d端带正电，b、c两端不带电，故C错，D对。在金属导体中只有带负电的自由电子移动，正电荷不能移动，故A错，B对。

2.为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸

式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明              (　　)

A.水分子是非极性分子　　　　

B.水分子是极性分子

C.水分子带正电 

D.水分子带负电

【解析】选B、D。根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电。