高中物理选修3-1(鲁科版)同步练习(附详解)

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1第一章第一节、静电现象及其微观解释1.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是()A.摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量同种电荷C.摩擦起电,可能是摩擦时质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而带正电解析:选D.摩擦起电的实质是电子发生了转移,A、C均错.摩擦后两物体带等量异种电荷,B错.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒转移到丝绸上,而使玻璃棒带正电,D对.2.(2012·衡阳高二期中)将不带电的导体A与带负电荷的导体B接触,导体A中的质子数将()A.增加B.不变C.减少D.先增加后减少解析:选B.接触时,电子从B转移到A,因此A的质子数不变.3.下列说法正确的是()A.不带电的导体靠近一个带电体,导体两端就会带等量异种电荷B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷C.摩擦起电的过程,是一个物体失去电子,另一个物体得到电子的过程D.玻璃棒与任何物体摩擦均会带上正电荷解析:选AC.根据静电感应的规律可知A项正确;根据物质的原子结构可以否定B选项;起电的过程就是得失电子的过程,C对;玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒带正电,但与其他物体摩擦的情况就不一定相同了,D错.4.下列事例中属于静电应用的有()A.油罐车拖一条铁链B.飞机机轮用导电橡胶制成C.织地毯时夹一些不锈钢丝D.静电复印解析:选D.选项A、B、C都是对静电的防止,D是对静电的应用.5.如图所示,A、B是两个与大地绝缘且不带电的完全相同的金属导体,现将其放置在带负电的金属球C附近,通过静电感应的方法使A、B带电,请就以下三种情况,填写实验结果(均填“带正电”、“带负电”或“不带电”)2(1)若A、B先接触再分开,最后移去C,则A________.(2)若A、B接触后将B用导线接地,随即断开接地线,然后移去C,最后将A、B分开,则A________.解析:(1)AB接触后成为一个新的导体,由于静电感应,A带负电,分开且移走C后,A仍带负电.(2)A、B接触后B端接地,A端负电荷导入大地,断开接地线移走C,A、B均带正电,A、B分开后,A带正电.答案:(1)带负电(2)带正电一、选择题1.有A、B、C三个塑料小球,A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则()A.B、C球均带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D.B、C球都不带电解析:选C.由题意知,若B带负电,则C带正电,A、C应相互排斥,所以B、C中只能有一个带电,且带负电,C正确.2.电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为()A.灰尘的自然堆积B.玻璃有极强的吸附灰尘的能力C.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘D.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘解析:选D.应明确该现象是一种静电现象,即电视机工作时,屏表面由于有静电而吸附灰尘,即D正确.3.在空气潮湿的情况下,已带正电的验电器金属箔片张角不断减小,在这个过程中()A.验电器上的电子数不断增加B.验电器上的电子数不断减少C.验电器上的电子数保持不变D.验电器上的质子数不断减少解析:选A.验电器带正电,则金属箔片也带正电,金属箔片张角减小,说明部分正电荷被中和,则电子数在增加,故A正确.4.关于摩擦起电与感应起电,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了电荷B.摩擦起电是因为产生了电荷,感应起电是因为电荷的转移C.不论摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移D.以上说法均不正确解析:选C.摩擦起电,感应起电都是通过电荷的转移实现的,C对.35.绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜;在a近旁放一金属球b,开始时,a、b都不带电,如图所示,现使b带电,则()A.b将吸引a,吸住后不放开B.b先吸引a,接触后又把a排斥开C.a、b之间不发生相互作用D.b立即把a排斥开解析:选B.b球带电后,使a产生静电感应,感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷,远离b的一侧出现与b同种的感应电荷.虽然a上的感应电荷等量异种,但因为异种电荷离b更近,所以b对a作用力为引力.当b吸引a使两者接触后,由于接触起电,b、a又带上同种电荷,有斥力作用,因而又把a排斥开,所以B正确.6.如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两导体球开始时相互接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球都带电的是()A.先把两球分开,再移走棒,棒的电荷转移到两球上B.先移走棒,再把两球分开C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开D.棒的带电荷量不变,两导体球不能带电解析:选C.使两球带电有两种方法,接触带电和感应起电.将棒接触其中一球,再把两球分开,小球会由于接触而带电,所以C对.或者是将棒接近其中一个小球,小球会由于静电感应带电,若先移走棒静电感应现象消失,小球仍不带电,所以应先将小球分开再移走棒,小球才会带电,并且这时棒上的带电荷量不变.所以A、B、D不对.7.当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后,金属箔片张开.此时,金属箔片所带电荷的电性和起电方式是()A.正电荷B.负电荷C.接触起电D.感应起电解析:选AC.用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子而带正电,A正确,B错误;用玻璃棒接触金属球,使验电器带电,这是接触起电,而不是感应起电.C对、D错.48.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,正确的是()解析:选B.当带电金属球靠近验电器时,验电器靠近金属球的一端电性与金属球相反,远离金属球的一端电性与金属球相同,所以只有B正确.9.导体A带5Q的正电荷,另一完全相同的导体B带-Q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的带电荷量为()A.-QB.QC.2QD.4Q解析:选C.两导体上的电荷先完全中和再平分,所以每个小球上带电荷量的大小为5Q-Q2=2Q.10.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.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.二、非选择题11.如图所示,把A、B在带电体C旁边相碰一下后分开,然后分别接触一个小电动机的两个接线柱,如果小电动机非常灵敏,它便会开始转动,当电动机还没有停止时,又立刻把A、B在C旁边相碰一下分开,再和小电动机两接线柱接触,如此下去,小电动机便能不停地转动,这不是成了永动机而违背了能量守恒定律了吗?解析:此现象并不是永动机,也没有违背能量守恒定律.因为把A、B分开的过程中外力要对A、B不断地做功,这是把机械能转化为电能的过程.答案:见解析512.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:见解析第一章第二节1.A、B两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将()A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.不能确定解析:选C.由库仑定律F=kQ1Q2r2可知,当Q1、Q2、r不变时两点电荷间的库仑力F不变,与是否存在其他电荷无关,故C正确,A、B、D错误.2.(2012·青岛高二期中)真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到原来的3倍,Q2增大到原来的3倍,距离R增大到原来的3倍时,两电荷间的库仑力变为原来的()A.1倍B.3倍C.6倍D.9倍解析:选A.由F=kQ1Q2R2知,Q1、Q2、R均增大到原来的3倍时,结果仍为F,故A对.3.下列对于库仑定律的理解错误的是()6A.库仑定律适用于真空中的点电荷B.当半径为r的两带电小球相距为r时,可用库仑定律计算它们间的静电力C.在干燥空气中的两个点电荷间的静电力可用库仑定律计算D.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们各自所受的库仑力大小一定相等解析:选B.库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,干燥空气中的点电荷也近似适用,故A、C正确;半径为r的两小球距离是r时,不能看做点电荷,故库仑定律不适用,B错误;两点电荷间的静电力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,故D正确.4.如图所示,连接两小球的绝缘丝线长都为l,不带电时,OA绳的拉力大小为F1,AB绳的拉力大小为F2,使A、B带上电后,OA、AB绳中的拉力大小分别为F1′和F2′,则可能有()A.F1=F1′F2>F2′B.F1>F1′F2=F2′C.F1=F1′F2=F2′D.F1>F1′F2>F2′解析:选A.A、B不带电时,F1=(mA+mB)g,F2=mBg.A、B带同种电荷时,以A、B整体为研究对象,有F1′=(mA+mB)g,故F1=F1′.以B为研究对象,有F2′=F静+mBg>F2.若A、B带异种电荷,仍有F1′=(mA+mB)g=F1,而F2′=mBg-F静<F2,故A正确.5.如图所示,在真空中一条直线上固定有三个点电荷:qA=-8.0×10-9C,qB=5.0×10-9C,qC=4.0×10-9C,AB=8cm,BC=4cm.求qB所受库仑力的大小和方向.解析:qA对qB的库仑力F1=kqA·qBr2AB=5.625×10-5N,方向指向A.qC对qB的库仑力F2=kqB·qCr2BC=1.125×10-4N,方向指向A.故qB所受库仑力的大小F=F1+F2≈1.7×10-4N.方向指向A.答案:1.7×10-4N,方向指向A一、选择题1.关于库仑定律的公式F=kQ1Q2r2,下列说法中正确的是()A.当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→∞7B.当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞C.当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D.当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了解析:选D.由F=kQ1Q2r2知,当r→∞,F→0,A、C错.当r→0时,Q1、Q2不能看作点电荷,库仑定律不再适用,B错,D对.2.下列可看做点电荷的是()A.体积小的带电体B.球形带电体C.带电少的带电体D.大小和形状对作用力影响可忽略的带电体解析:选D.带电体能否视为点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多,而不是看物体本身有多大,形状如何,也不是看它所带的电荷量多大.故A、B、C错,D对.3.如图所示,半径相同的两个金属小球A、B,带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的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.F8B.F4C.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