物理选修3.docx
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物理选修3.docx
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物理选修3
1.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,橡胶棒带负电.这是因为( )
A.空气中的正电荷转移到了毛皮上B.空气中的负电荷转移到了橡胶棒上
C.毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D.橡胶捧上的电子转移到了毛皮上
解析:
摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,电中性的物体若失去了电子就带正电,得到了电子就带负电.由于毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒弱,在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上,失去了电子的毛皮带正电,所以C正确.
答案:
C
2.有关物体带电的下列说法,其中正确的是()
A.若物体带正电,则说明该带电体内只存在质子
B.若物体带负电,则说明该带电体内只存在电子
C.若物体不带电,则说明该带电体内不存在质子和电子
D.若物体带负电,则带电体内既存在质子又存在电子,且电子数比质子数多
解析:
物体内总是同时存在质子和电子,物体对外显示带电,实质是其内部电子数与质子数不相等。
即使物体对外不显示带电,其内部也存在电子和质子,只是电子数和质子数相等,所以只有选项D正确。
答案:
D
5.如图1所示,挂在绝缘细线下的轻质带电小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以
( ).
A.甲图中两球一定带异种电荷
B.乙图中两球一定带同种电荷
C.甲图中两球至少有一个带电
D.乙图中两球至少有一个带电
解析 两球相互吸引的可能有两个:
一是带异种电荷;二是一个带电,另一个被感应带电后吸引,因此A错误、C正确;两球相斥一定是带同种电荷,故B正确、D错误.
答案 BC
6.一带负电的金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该金属小球上的净电荷几乎不存在了,这说明( )
A.金属小球上原来的负电荷消失了
B.此过程中电荷不守恒
C.金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了
D.该现象是由于电子的转移引起,仍遵守电荷守恒定律
解:
A、根据电荷守恒定律,电荷不能消灭,也不能创生,只会发生转移.故A错.
B、此过程中电荷仍然守恒,电荷没有消失,只是被潮湿的空气导走而已,仍然遵循电荷守恒定律.故B错.
C、金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了.故C正确.
D、该现象是潮湿的空气将电子导走了,是电子的转移引起,仍遵守电荷守恒定律.故D正确.
故选CD.
P2.1.下列关于电现象的叙述中正确的是( )
A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
B.摩擦可以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的异种电荷
C.带电现象的本质是电子的转移,物体得到电子一定显负电性,失去电子一定显正电性
D.电荷不能创造,但能消失
解析:
选B.物体带电的实质是电子的转移,物体得到电子带负电,失去电子带正电,故A错.对于C,只有物体的正电荷总数大于负电荷总数时物体才带正电,反之带负电.
3、关于元电荷的理解,下列说法正确的是:
( ) BD
A.元电荷就是电子 B.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量
C.元电荷就是质子 D.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍
5如图所示的是一个带正电的验电器,当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时,验电器中金属箔片的张角减小,则
(
)
A.金属球A可能不带电
B.金属球A一定带正电
C.金属球A可能带负电[
D.金属球A一定带负电
答案:
AC
解析:
验电器上的金属箔片和金属球B都带有正电荷,金属箔片之所以张开,是由于箔片上的正电荷互相推斥造成的.当验电器金属箔片的张角减小时,说明箔片上的正电荷一定比原来减少了,由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触,要考虑感应起电的影响
.当金属球A靠近时,验电器的金属球B、金属杆包括金属箔片整体相当于一个导体,金属球A离金属球B较近,而离金属箔片较远.如果金属球A带正电,验电器上的正电一定向远处移动,则金属箔片上的电荷量不会减少,所以选项B是错误的.如果金属球A带负电,验电器上的正电荷会由于引力作用向近端移动,造成金属箔片上的电荷量减少,所以选项C是正确的.如果金属球A不带电,由于受到金属球B上正电荷的影响,金属球A上靠近B的部分也会由于静电力的作用出现负电荷,而这些负电荷反过来会使得验电器上的正电荷向金属球B移动,效果与金属球A带负电荷一样.所以选项A也是正确的,选项D是错误的.
6已知π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的,它们带的电荷量如下表所示,表中e为元电荷.
下列说法中正确的是( )
A.π+由u和组成 B.π+由d和组成
C.π-由u和组成D.π-由d和组成
7.现代理论认为,反质子的质量与质子相同
,约为电子质量的1836倍.若me=0.91×10-30kg,e=1.6×10-19C,求反质子的比荷.
答案:
9.58×107C/kg
解析:
=
=9.58×107C/kg
8.有A、B两个物体经摩擦后,使B带上了2.4×10-6C的正电荷,求此过程中有多少电子发生了转移,是如何转移的?
【解析】 通过摩擦B带上正电,故有电子从B向A发生了转移,由于所带的电荷量都是元电荷的整数倍,即Q=ne.所以转移的电子数为:
n=
=
=1.5×1013个
【答案】 1.5×1013个,由B向A转移.
P3
1.用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球后,验电器的金属箔片张开,则下列说法正确的是( )
A.金属箔片带正电荷
B.金属箔片带负电荷
C.部分电子由金属球转移到玻璃棒上
D.部分电子由玻璃棒转移到金属球上
解析:
玻璃棒与金属球接触,金属球上的部分电子转移到玻璃棒上,从而使金属球及金属箔片都带正电荷.
答案:
AC
2.下列说法正确的是( )
A.电子和质子都是元电荷
B.一个带电体的电荷量可能为205.5倍的元电荷
C.元电荷是最小的带电单位
D.元电荷没有正、负之分
解析:
元电荷是最小的带电单位,数值为e=1.6×10-19C,带电体所带电荷量均为元电荷的整数倍,选项B错误,选项C正确.元电荷不是带电体,没有电性之说,选项A错误,选项D正确.
答案:
CD
4.如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是( )
A.两端的感应电荷越来越多
B.两端的感应电荷是同种电荷
C.两端的感应电荷是异种电荷
D.两端的感应电荷电荷量相等
解析:
由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离P球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.
答案:
ACD
5.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图所示,由此判断对摩擦起电说法正确的是( )
A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子
B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷
C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等
D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同
解析:
两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚能力大小,A错.由于摩擦起电的实质是电子的得失,所以两物体带电种类一定不同,数量相等,B错,C对.由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦,带电种类可能不同,D对.
答案:
CD
.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不可能是( )
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
解析:
当带有等量异种电荷时,两者接触,发生中和,之后两者无作用力,故A不可能互相排斥,B、C、D三种情况相互接触再分开都带同种电荷,相互排斥.
答案:
A
7.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:
A带正电,A吸引C,则C可能带负电或不带电;A吸引B,则B可能带负电或不带电;若B带负电,B又吸引C,则C此时不带电;同理,若C带负电,则B不带电.
答案:
C
8.验电器已带正电,将另一带正电的导体球移近验电器小球,但不接触.在移近过程中,验电器金属箔片间的夹角将( )
A.减小 B.不变
C.增大D.增大后再减小
解析:
带正电的导体球接近验电器小球时,由于静电感应,验电器上的负电荷要向上移动,相对应地金属箔片上的正电荷量要增大,所以夹角要增大.
答案:
C
9.如图所示,用绝缘细线悬挂一轻质小球b,并在b球表面镀有一层金属膜,在靠近b球旁有一金属球a,开始时a、b均不带电,若给a球带电,则( )
A.a将吸引b,吸住后不放开
B.a把b排斥开
C.a先吸引b,接触后又把b排斥开
D.a、b之间不发生相互作用
解析:
a球带电,b产生静电感应,靠近a侧出现与a异种电荷,远离a侧出现与a同种电荷.虽然在b上感应电荷等量异号,但由于异种电荷距a球近,所以表现为a对b有引力作用.当a吸引b且接触后,使a、b带上同种电荷,呈现斥力,由于相互排斥而分开.所以C正确,A、B、D错.
答案:
C
10.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
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,因此相互摩擦的物体总是同时带等量异种电荷,故A、C正确;由电荷守恒定律可知电荷不会创生,也不会消失,故D错误;中性物体得到多余电子带负电,失去电子带正电,B正确.
答案:
ABC
11.如图所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下面几种说法中正确的是( )
A.先把两球分开,再移走棒,则两球相互吸引
B.先移走棒,再把两球分开,则两球相互吸引
C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开,则两球相互吸引
D.棒和球不接触,先用手碰一下乙球,再将手移走,再移走棒,再把两球分开,则两球相互吸引
解析:
带电棒靠近互相接触的甲、乙两球,先把球分开,符合感应起电顺序,故A项对,B项错.先将棒接触一下其中的一球,则棒上电荷转移到甲、乙两球上,两球因带同种电荷互相排斥,C错.先用手碰一下乙球,地面上的电荷转移到甲、乙两球上,移走带电棒,再把两球分开后,甲、乙两球带同种电荷而互相排斥,故D错.
答案:
A
12.(16分)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量为QA=6.4×10-9C,QB=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?
解析:
在接触过程中,由于球B带负电,其上多余的电子转移到球A,这样中和球A上的一部分电荷直至球B为中性不带电,同时,由于球A上有净余正电荷,球B上的电子会继续转移到球A,直至两球带上等量的正电荷.
在接触过程中,电子由球B转移到球A.接触后两小球各自的带电荷量:
QA′=QB′=
=
C=1.6×10-9C.
共转移的电子电荷量为ΔQ=QB′-QB=4.8×10-9C.
转移的电子数n=
=
=3.0×1010个.
所以,电子由球B向球A转移了3.0×1010个.
点拨:
电荷既不能创造,也不能消失.等量异种电荷的中和是正、负电荷完全相互抵消,即“净电荷”的减少或消失.正、负电荷本身依然存在,并不是正、负电荷分别消失.
答案:
见解析
13.(18分)有A、B、C三个用绝缘柱支持的相同导体,A带正电,B和C都不带电,讨论用什么办法能使:
(1)B和C都带正电;
(2)B和C都带负电;
(3)B和C带等量的异种电荷.
解析:
(1)接触起电:
三球带上同种电荷,只需让B球、C球分别与A球接触即可;
(2)感应起电:
若让B球与C球带上与A球相反电性的电荷,只能静电感应.让B球、C球分别与A接近,并分别把B、C接地,或用手接触一下B、C,这样B、C就会带上同种电荷,且电性与A球相异;
(3)把B、C接触,然后移近A球,让B、C与A发生静电感应,且让B、C中的一个处在近端,另一个处在远端,然后先分开B、C,再移走A球,则B、C将带上等量的异种电荷.
答案:
见解析
3.两个大小相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1:
3,相距为r时相互作用的库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为2r处,则此时库仑力的大小为( )
A.
F B.
F
C.
FD.
F
8.如图(a)所示,一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B,将丝线的两端共同系于天花板上的O点,使金属环带相同的电量q后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,求金属环所带电量是多少?
某同学的解答过程如下:
金属环A受到三个力的作用,拉力FT、重力mg和库仑力F,受力分析如图(b).由受力平衡知识得,k
=mgtan30°,q=
.
你认为他的解答是否正确?
如果不正确,请给出你的解答.
解析:
他的解答是错误的.
金属环是穿在丝线上的,作用于金属环上的两个拉力大小相等,方向不同,金属环受四个力,如图所示.
竖直方向有FTsin60°=mg.
水平方向有FTcos60°+FT=k
.
联立解得q=
1.下列哪些物体可视为点电荷( )
A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷
B.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一定能视为点电荷
C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷
D.带电的金属球一定不能视为点电荷
解析:
一物体能否视为点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定,故选C.
3.如下图所示,完全相同的金属小球A和B带有等量电荷,系在一个轻质绝缘弹簧两端,放在光滑绝缘水平面上,由于电荷间的相互作用,弹簧比原长缩短了x0,现将不带电的与A、B完全相同的金属球C先与A球接触一下,再与B球接触一下,然后拿走,重新平衡后弹簧的压缩量变为( )
A.
x0 B.
x0
C.大于
x0D.小于
x0
解析:
因为原来弹簧处于压缩状态,A、B两球带的肯定是等量异种电荷.将不带电的与A、B完全相同的金属球C与A接触后,A的电荷量将分一半给C,当C再与B接触时,C、B的异种电荷先中和,然后B、C再平分,这样B的带电荷量将变为原来的
.此时如果仅根据库仑定律F=k
,得出库仑力变为原来的
,弹簧弹力也要减小为原来的
才能平衡,因而
答案:
D
4.如下图所示,有两个完全相同的带电金属球A、B,B固定在绝缘地板上,A在离B高H的正上方,由静止释放,与B碰撞后回跳高度为h,设整个过程只有重力、弹力和库仑力作用,且两球相碰时无能量损失,则( )
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