高中物理粤教版(2019)必修第三册第一章静电场的描述-第一节静电现象优化
练习
一、单选题
1.关于静电场,下列表述正确的是( )
A. 元电荷就是电子或者质子 B. 感应起电过程就是导体中产生了电荷
C. 电场线是客观存在的 D. 处于静电平衡状态的导体,内部的场强为零
2.带电微粒所带电量不可能是下列值中的( )
A. 2.4×10-19C B. -6.4×10-19C C. -1.6×10-18C D. 4.8×10-17C
3.如图所示,用带有正电的带电体 A,靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球,则( )
A. 验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电
B. 验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电
C. 验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电
D. 验电器金箔不张开,因为带电体 A 没有和验电器的金属球接触
4.下列关于元电荷的说法中错误的是( )
A. 元电荷实质上是指电子本身
B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C. 元电荷 e 的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的
D. 元电荷的值通常取 e=1.60×10-19C
5.丝绸摩擦过的玻璃棒带 电,毛皮摩擦过的橡胶棒带 电。( )
A. 负;负 B. 正;负 C. 负;正 D. 正;正
6.如图所示,把原来不带电的金属壳 B 的外表面接地,将一带正电的小球 A 从小孔中放入金属壳内,但不与
B 发生接触,达到静电平衡状态后,则( )
A. B 的空腔内电场强度为零 B. B 不带电 C. B 的外表面带正电 D. B 的内表面带负电
7.如图所示,两个互相接触的导体 A 和 B,均放在绝缘支架上,现将带正电的玻璃棒靠近导体 A,但不接触,
若先将玻璃棒移去,再将 A、B 分开,则 A、B 的带电情况是( )
A. 不带电 带正电 B. 不带电 带负电 C. 不带电 不带电 D. 带正电 带负电
8.两个完全相同的金属小球所带电荷量分别为
co
和
o
,将两小球接触之后再分开,则它们所带的电
荷量分别为
A.
o
,
o
B.
㌳o
,
㌳o
C.
co
,
o
D.
㌳o
,
o9.冬天,脱下毛纤衣服时会听到“噼啪”声,有关这个现象的说法正确的是( )
A. 这种毛纤质量差,有触电危险,不能用做贴身衣服
B. 衣服产生了静电,而且是很高的电压
C. 衣服与皮肤摩擦,使衣服起电,同时,人体也带上了等量的异种电荷
D. 与静电现象无关
10.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. b 先吸引 a,接触后又把 a 排斥开
11.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为( )
A. 被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷 B. 被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷
C. 被吸引的轻小物体一定是带电体 D. 被吸引的轻小物体一定带正电
12.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.图示验电器上感应电荷的分布情况,其中正
确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.如图所示,用带正电的绝缘棒 A 去靠近原来不带电的验电器 B,B 的金属箔片张开,这时金属箔片带
________(填“正”或“负”)电;若在带电棒 A 移开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开 A,这时
B 的金属箔片也能张开,它带________电(填“正”或“负”).
14.如图所示,大球 A 原来的电荷量为 Q,小球 B 原来不带电,现在让小球与大球接触,达到静电平衡时,
小球获得的电荷量为 q;现给 A 球补充电荷,使其电荷量为 Q,再次让小球接触大球,每次都给大球补充到
电荷量为 Q,则经过反复多次接触后,小球的带电荷量为________。
15.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体 A 和 B , 使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体 A、
B 下部的金属箔均是闭合的
请完成下面的实验步骤.
步骤一:把带正电荷的物体 C 移近导体 A 稳定后,A、B 下部的金属箔都________
选填“会”或“不会”
张
开.
步骤二:此时把 B 向右移动稍许使其与 A 分开,然后移走 C , 待稳定后 A、B 下部的金属箔都________
选填“会”或“不会”
张开.
16.如图所示,将用绝缘支柱支持的不带电金属导体 A 和 B 接触,再将带负电的导体 C 移近导体 A,然后把
导体 A、B 分开,再移去 C,则导体 A 带________电。如果用手摸一下 A 的左端,再将手离开,当移走 C 后
A 带________电。
三、综合题
17.真空中两点电荷的距离为 4m,带电量分别为 Q1=4.0×10﹣5C,Q2=﹣4.0×10﹣4C,求:
(1)两点电荷间的库仑力大小为多少;
(2)若将两点电荷间的距离减小到 2m,则库仑力大小又为多少.
18.在真空中 A 点有一正电荷 Q=2.0×10﹣4C,把检验电荷 q=2.0×10﹣5C 的负电荷置于 B 点,他们相距离 r=2m,
如图所示.求:
(1)q 受到的电场力;
(2)q 所在点的电场强度;
(3)只将 B 处的检验电荷 q 移走,求此时 B 点的电场强度.
19.电动势为 1.2V 的计算器电池,若在电路中用 1.2s 时间移送 2C 的电荷量,则
(1)电源把多少焦耳的其他形式的能转化为电能?
(2)非静电力做功的功率多大?
参考答案
1.【答案】 D
【解析】A.元电荷是“基本电荷”,物体是带电量的最小值,电子或者质子的带电量恰好等于元电荷,A 不
符合题意;
B.感应起电过程就是导体内的正负电荷分离,并没有产生新的电荷,B 不符合题意;
C.电场线是为了形象的描述电场而假想的,不是客观存在的,C 不符合题意;
D.处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零,整个导体是个等势体,表面是等势面,D 符合题意。
故答案为:D。
2.【答案】 A
【解析】最小的电荷量是 1.6×10-19C,我们把这个最小的电荷量叫做元电荷,任何物体的带电量都是元电荷
或是元电荷的整数倍。
A.由于 2.4×10-19C 不是 1.6×10-19C 的整数倍,A 不可能,符合题意;
B.-6.4×10-19C 是 1.6×10-19C 的整数倍,B 可能,不符合题意;
C.-1.6×10-18C 是 1.6×10-19C 的整数倍,C 可能,不符合题意;
D.4.8×10-17C 是 1.6×10-19C 的整数倍,D 可能,不符合题意。
故答案为:A。
3.【答案】C
【解析】使带电的带电体 A 靠近不带电的验电器,验电器发生静电感应,带电体 A 带正电,靠近验电器,
验电器上的小球带负电,下端金属箔带等量的正电,金属箔张开.验电器的金箔之所以张开,是因为它们都
带有正电荷,而同种电荷相互排斥,张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少,带电的实质是电子在
物体内部发生了转移,A、B、D 不符合题意,C 符合题意.
故答案为:C.
4.【答案】 A
【解析】解:A、元电荷是指电子或质子所带的电荷量,不是电子或质子本身,A 错误,符合题意
B、所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍,B 不符合题意;
C、元电荷 e 的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的,C 不符合题意;
D、元电荷的数值为 e=1.60×10﹣19C,D 不符合题意;
故答案为:A
5.【答案】 B
【解析】与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子带负电;与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,B 符合题意.
故答案为:B
6.【答案】 D
【解析】由于静电感应,金属球壳 B 内壁感应出负电荷,A 带正电,则 B 的空腔内电场强度不为零.金属球
壳 B 外表面接地,大地中电子跑到球壳 B 上将正电荷中和,所以 B 带负电.静电平衡后,金属球壳 B 是一
个等势体.D 符合题意,
故答案为:D
7.【答案】 C
【解析】将带正电的玻璃棒靠近两个不带电的导体 A 和 B,由于电荷之间的相互作用,导体 A 会带负电,
导体 B 带正电;若先将玻璃棒移去,由于没有了玻璃棒内电荷的作用,导体 A 和 B 内的电荷会重新分布,
电荷重新中和,然后再将 A、B 分开,则导体 A 和 B 都不带电,C 符合题意,A、B、D 不符合题意;
故答案为:C。
8.【答案】 A
【解析】两个完全相同的金属小球所带电荷量分别为
co
和
o
,将两小球接触之后再分开,两球所带
的电量先中和再平分,故
coo
o
,所以两球所带电荷量分别为
o
和
o
,A 符合题意.
故答案为:A
9.【答案】 B
【解析】A:毛纤衣服与其它衣服相互摩擦,产生静电现象;与毛纤质量无关。且此时电压较高但电荷量很
低,不会有触电危险。A 不符合题意。
B:衣服产生了静电,而且是很高的电压。B 符合题意。
C:毛纤衣服与其它衣服相互摩擦,产生静电现象。C 不符合题意。
D:毛纤衣服与其它衣服相互摩擦,产生静电现象。D 不符合题意。
故答案为:B
10.【答案】 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,a、b 球带同种电荷,相互排斥,D 符合题
意。
故答案为:D。
11.【答案】 A
【解析】丝绸和玻璃棒摩擦,因为玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒缺少电子带正电,丝绸有多余电
子带负电;毛皮与橡胶棒摩擦,因为毛皮上的电子转移到橡胶棒带上,毛皮因缺少电子带正电,橡胶棒因
有多余电子带负电,A 正符合题意,B 不符合题意;被吸引的轻小物体不一定是带电体,故 CD 不符合题意。
故答案为:A。
12.【答案】 B
【解析】把带电金属球移近不带电的验电器,根据静电感应现象的规律可知,若金属球带正电荷,则将导
体上的自由电子吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷;若金属球带负电荷,则将导体
上的自由电子排斥到远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷,选项 B 符合题意。
故答案为:B。
13.【答案】 正;负
【解析】解:(1)用带正电的绝缘棒 A 去靠近原来不带电的验电器 B,由于静电感应验电器(导体)两端
出现等量正负感应电荷,近端的电荷的电性与 A 相反,带负电;远端的金属箔片电荷与 A 的电性相同,带
正电荷;(2)由于人和地球都是导体,用手指瞬间接触金属球 B 时,人、地球和验电器构成一个整体,在
带正电荷的棒 A 的影响下发生静电感应,近端带负电,金属箔不带电;移开手指后,验电器上的负电荷不
会再改变,故验电器带负电,再移开棒 A 后,验电器上的负电荷不会再改变,金属箔片上此时也带负电.
故答案为:正电;负电
14.【答案】
o
o【解析】第一次接触后小球带 q,那大球还剩下(Q-q),则两球电荷是按 q:(Q-q)的比例分配的,现给
A 球补充电荷,使其电荷量为 Q
设此时小球可能获得的最大电量为
o
,则:
(
o
)
oo解得:
o
o
o
。
15.【答案】会;会
【解析】感应带电是使物体带电的一种方法,根据异种电荷互相吸引的原理可知,靠近的一端会带异种电
荷.金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,导体 B 的右端要感应出正电荷,在导体 A 的左端会
出现负电荷,所以导体两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电;此时把 B 向右移动稍许使其与 A
分开,左端带负电,右端带正电;然后移走 C,AB 上的电荷不会中和,所以待稳定后 A、B 下部的金属箔都
会张开.
16.【答案】正;正
【解析】根据异种电荷互相吸引的原理可知,靠近的一端会带异种电荷。由于静电感应现象,使导体 A 感
应出正电荷,导体 B 会感应出负电荷,先把导体 A 和 B 分开,再移走 C,导体 A 和 B 由于感应起电带上异
种电荷,所以此时 A 带正电,B 带负电。
由于人和地球都是导体,用手指瞬间接触 A 的左端时,人、地球和 A 构成一个整体,在带负电荷的物体 C
的影响下发生静电感应,近端带正电;移开手指后,A 的正电荷不会再改变,故 A 带正电,再移开带电体 C
后,A 的正电荷不会再变化。
17.【答案】 (1)根据库仑定律 ,代入数据得: ;
(2)当将两点电荷间的距离减小到 2m,则库仑力大小为:
【解析】解答:①根据库仑定律 ,代入数据得:
;
②当将两点电荷间的距离减小到 2m,则库仑力大小为:
18.【答案】 (1)根据库仑定律得:
(2)根据电场强度的定义:
(3)电场强度由电场本身决定,故仍为:E=4.5×105N/C.
【解析】解答:①根据库仑定律得:
②根据电场强度的定义:
③电场强度由电场本身决定,故仍为:E=4.5×105N/C.
分析:①根据库仑定律 ,代入数据计算即可.
②根据电场强度的定义 ,代入数据计算即可.
③电场强度由电场本身决定,故场强不变.
19. 【答案】 (1)W=Eq=1.2×2=2.4J
(2)非静电力做功的功率:
20. 【解析】(1)根据电功的公式:W=Eq=1.2×2=2.4J(2)非静电力做功的功率: