1　電荷及其守恒定律


(時間：60分鐘)


知識點一　電荷種類
1．以下判斷小球是否帶電的說法中正確的是 (　　)．
A．用一個帶電體靠近它，如果能夠吸引小球，則小球一定帶電
B．用一個帶電體靠近它，如果能夠排斥小球，則小球一定帶電
C．用驗電器的金屬球接觸它后，如果驗電器的金屬箔能改變角度，則小球一定帶電
D．如果小球能吸引小紙屑，則小球一定帶電
解析　用一個帶電體靠近它，如果能夠吸引小球，小球可能帶異種電荷，也可能不帶電，A錯誤；如果能夠排斥小球，則小球一定帶同種電荷，故B正確；用驗電器的金屬球接觸它時，還需知道驗電器金屬球的帶電情況才能予以判斷，因此C不對；帶電小球能吸引輕小物體是帶電體的性質(zhì)．D正確．
答案　BD
2．關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是 (　　)．
A．摩擦起電現(xiàn)象使本來沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生電子和質(zhì)子
B．兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時帶上等量異種電荷
C．摩擦起電，可能是因為摩擦導(dǎo)致質(zhì)子從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體而形成的
D．絲綢摩擦玻璃棒時，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯正電
解析　摩擦起電實質(zhì)是由于兩個物體的原子核對核外電子的約束能力不同，因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移，若一個物體失去電子，其質(zhì)子數(shù)就會比電子數(shù)多，我們說它 帶正電．若一個物體得到電子，其質(zhì)子數(shù)就會比電子數(shù)少，我們說它帶負電．使物體帶 電并不是創(chuàng)造出電荷．
答案　BD
知識點二　電荷守恒定律
3．導(dǎo)體A帶5q的正電荷，另一完全相同的導(dǎo)體B帶q的負電荷，將兩導(dǎo)體接觸一會兒后再分開，則B導(dǎo)體的帶電量為 ( 　　)．
A．－q B．q
C．2q D．4q
解析　相同帶電體接觸后，電荷量先中和，后平分．
答案　C
4．關(guān)于元電荷，下列說法中正確的是 (　　)．
A．元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身
B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍
C．元電荷的值通常取e＝1.60×10－19 C
D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根用實驗測得的
解析　所有帶電體的電荷量或者 等于e，或者是e的整數(shù)倍，這就是說，電荷是不能連續(xù)變化的物理量，電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根用實驗測得的．由以上分析可知選項B、C、D正確．
答案　BCD
5．四個塑料小球，A和B相互排斥，B和C相互吸引，C和D相互排斥，如果D帶正電，則B球的帶電情況是 (　　)．
A．帶正電 B．帶負電
C．不帶電 D．可能帶正電或不帶電
解析　因為C和D相互排斥，所以 C和D帶同種電荷，都帶正電．A和B相互排斥，所以帶同種電荷，而B和C相互吸引，所以B和C帶異種電荷，即B帶負電荷．選項B正確．
答案　B
知識點三　起電的三種方式
6．把一個帶電棒移近并接觸一個帶正電的驗電器的過程中，金屬箔片先閉合后又張開，說明棒上帶的是 (　　)．
A．正電荷
B．負電荷
C．可以是正電荷，也可以是負電荷
D．帶電棒上先帶正電荷，后帶負電荷
解析　金屬箔片開始時帶正電，帶電棒靠近并接觸驗電器時，金箔先閉合后張開，說明金箔所帶正電荷先被吸引而轉(zhuǎn)移；后使金箔帶上負電荷，所以又會張開，由此判斷，帶電棒帶負電．
答案　B

圖1-1-6
7．(2012•廣西模擬)如圖1-1-6所示，左邊是一個原先不帶電的導(dǎo)體，右邊C是后來靠近的帶正電的導(dǎo)體球，若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導(dǎo)體切開，分導(dǎo) 體為A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB，則下列結(jié)論正確的是 (　　)．
A．沿虛線d切開，A帶負電，B帶正電，且QA＞QB
B．只有沿虛線b切開，才有A帶正電，B帶負電，且QA＝QB
C．沿虛線a切開，A帶正電，B帶負電，且QA＜QB
D．沿任意一條虛線 切開，都有A帶正電，B帶負電，而QA、QB的值與所切的位置有關(guān)
解析　靜電感應(yīng)使得A帶正電，B帶負電．導(dǎo)體原來不帶電，只是在帶正電的導(dǎo)體球C靜電感應(yīng)的作用下，導(dǎo)體中的自由電子向B部分轉(zhuǎn)移，使B部分帶了多余的電子而帶負電；A部分少了電子而帶正電．根據(jù)電荷守恒定律，A部分移走的電子數(shù)目和B部分多余的電子數(shù)目是相同的，因此無論從哪一條虛線切開， 兩部分的電荷量總是相等的，但由于電荷 之間的作用力與距離有關(guān)，自由電子在不同位置所受C的作用力的強弱是不同的，這樣導(dǎo)致電子在導(dǎo)體上的分布的不均勻，越靠近右端負電荷密度越大，越靠近左端正電荷密度越大，所以從不同位置切開時左右兩部分所帶電荷量的值QA、QB是不同的， 故只有D正確．
答案　D

8．有兩個完全相同的絕緣金屬球A、B，A球所帶電荷量為q，B球所帶電荷量為－q， 現(xiàn)要使A、B所帶電荷量都為－q4，應(yīng)該怎么辦？
解析　先用手接觸一下A球，使A球帶電傳入大地，再將A、B接觸一下，分開A、B，此時A、B所帶電荷量都是－q2，再用手接觸一下A球，再將A、B接觸一下再分開，這時A、B所帶電荷量都是－q4.
答案　見解析

圖1-1-7
9．如圖1-1-7所示，大球A原來的電荷量為Q，小球B原來不帶電，現(xiàn)在讓小球與大球接觸，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，發(fā)現(xiàn)A、B兩球所帶的電荷量與體積成正比，小球獲得的電荷量為q；現(xiàn)給A 球補充電荷，使其電荷量再次為Q，再次讓小球接觸大球，每次都給大球補充到電荷最為Q，問：經(jīng)過反復(fù)多次接觸后，小球的帶電荷量不再發(fā)生變化，此時小球帶電量為多少？
解析　由于兩個球的大小不等，所以在接觸過程中，兩球的電荷量分布比例不是1：1，但電荷量與體積成正比，兩者電荷量之比應(yīng)該是一個確定的值．根據(jù)第 一次接觸達到穩(wěn)定狀態(tài)時兩者的電荷量關(guān)系可知，此比例為(Q－q)：q＝VA：VB.(VA、VB未知)經(jīng)過多次接觸后，從大球上遷移到小球上的電荷量越來越少，最終將為零，設(shè)最終B球帶電荷量為q′，則Qq′＝VAVB，所以Q－qq＝Qq′，q′＝QqQ－q.
答案　QqQ－q

圖1-1-8
10．如圖1-1-8所示，通過調(diào)節(jié)控制電子槍產(chǎn)生的電子束，使其每秒有104個電子到達收集電子的金屬瓶，經(jīng)過一段時間，金屬瓶上帶有－8×10－12 C的電荷量，求：
(1)金屬瓶上收集到多少個電子？
(2)實驗的時間為多長？
解析　(1)金屬瓶上收集的電子數(shù)目為：N＝Qe＝－8×10－12 C－1.6×10－19 C＝5×107(個)．
(2)實..