9.1 电荷
（总分100分，建议时间：30分钟）
一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）
1．静电现象在自然界中普遍存在，下列现象与静电现象无关的是（ ）
A．梳过头发的梳子吸起纸屑
B．磁铁吸引铁、钴、镍等物质
C．干燥天气，手碰到金属时感到被电了一下
D．冬天脱毛衣时，毛衣发出噼噼啪啪的响声
【答案】B
【详解】A．梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象，A不符合题意；
B．磁铁吸引铁、钴、镍等物质属于磁现象，不属于静电现象，B符合题意；
C．干燥天气，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，是静电现象，C不符合题意；
D．冬天脱毛衣时，毛衣发出噼噼啪啪的响声，是静电的放电现象，D不符合题意。
故选B。
2．静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上。现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电极产生的电场中，它们的运动轨迹如图所示，则（ ）
A．a带负电荷，b带正电荷，c不带电荷
B．a带正电荷，b不带电荷，c带负电荷
C．a带负电荷，b不带电荷，c带负电荷
D．a带正电荷，b带负电荷，c不带电荷
【答案】B
【详解】根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可判断出a带正电荷，b不带电荷，c带负电荷，B正确。
故选B。
3．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版书籍影响我们的学习效率。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】元电荷为
物体的带电量一定是元电荷的整数倍，选项中的数据，只有是元电荷的整数倍，故看不清的数字应该是。
故选A。
4．以下关于元电荷的理解中正确的是（ ）
A．元电荷就是电子 B．元电荷就是点电荷
C．元电荷就是原子 D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍
【答案】D
【详解】实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，这个最小的电荷量叫作元电荷，所以元电荷不是指电子、点电荷或原子；实验还发现，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
故选D。
5．三个大小相同的带电导体球，带电量分别为、和，让与先接触，然后让与接触，最终所带的电荷量为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】相同大小的三个带电导体球，根据电荷守恒定律得，与先接触后两球分别带电为
再让与接触，两球最后分别带电为
故选A。
6．在物理课堂上老师用易拉罐和气球演示静电现象，如图所示，充气后的气球在头发上摩擦后带负电，再靠近不带电的空易拉罐，在气球未接触空易拉罐的情况下，可观察到空易拉罐会朝气球方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（ ）
A．上述过程经历了摩擦起电、感应起电两个过程
B．空易拉罐远离气球的一侧带正电
C．空易拉罐在气球靠近后整体带正电，所以被带负电的气球吸引
D．气球对空易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
【答案】A
【详解】上述过程经历了摩擦起电、感应起电两个过程，根据静电感应现象可知，易拉罐靠近气球一侧与气球带正电荷，远离气球一侧带负电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故气球对空易拉罐远侧为排斥作用、对近侧为吸引作用，且对易拉罐近侧的力大于对远侧的力。
故选A。
7．绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（ ）
A．丝线上的拉力保持不变
B．丝线上的拉力会不断减小
C．最上方的硬币会带正电
D．用手从最上方硬币依次向下触摸（不带绝缘手套）硬币，最上方的硬币所带电荷先消失后又再次出现
【答案】C
【详解】ABC．根据感应起电原理可知，最上方的硬币会带正电，硬币与小球相互吸引，丝线拉力变大，故AB错误，C正确；
D．用手从最上方硬币依次向下触摸硬币，最上方硬币的电子流到大地上，从而不带电，故D错误；
故选C。
8．新型冠状病毒防疫期间，医用一次性口罩是必备的呼吸防护用品，口罩的核心材料是中间一层熔喷无纺布。为了提高过滤效果必须在熔喷无纺布上进行重要的驻极处理，就是在熔喷无纺布上加入静电荷。利用电荷的静电力作用捕集尘粒，称为静电吸引沉积，静电吸附效果直接影响着口罩的使用寿命。根据这些信息，下列说法正确的是（ ）
A．医用一次性口罩可以进行高温蒸汽消毒再使用效果会更好
B．医用一次性口罩可以防护天然放射现象中放射出的α、β和γ射线
C．在防控期间口罩出现严重紧缺，为了节约资源刚用完的医用一次性口罩可以及时清洗晒干后使用
D．防疫期间不法分子为了谋取暴利，制造销售假冒医用一次性驻极口罩，除了从专业技术上鉴定外，还可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假
【答案】D
【详解】AC．高温蒸汽消毒和清洗都会导致熔喷无纺布上失去静电吸附能力，AC错误；
B．医用一次性口罩可能会防护天然放射现象中放射出的α射线，但对于穿透性较强的β射线和γ射线无防护作用，B错误；
D．熔喷无纺布上带有静电，可以对轻小纸屑产生吸附作用，可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假，D正确。
故选D。
二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分，多选或错选不得分，少选得3分）
9．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上，小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
【答案】ABC
【详解】ABC．笔套与头发摩擦后，由于摩擦起电使笔套带电。带电的笔套靠近圆环的时候，圆环发生静电感应，上下部分感应出等量的异号电荷。圆环被吸引到笔套的过程中，圆环加速度向上，所受静电力的合力大于圆环重力。故ABC正确；
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷没有被全部中和，仍带有部分电荷。故D错误。
故选ABC。
10．下列说法中正确的是（ ）
A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分
B．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分
C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电
D．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷
【答案】ABC
【详解】A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分，故A正确；
B．摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分；故B正确
C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电，故C正确；
D．一个带电体接触另一个不带电的物体时，电荷先中和再平分，所以两个物体一定带同种电荷，故D错误。
故选ABC。
11．某同学将一根橡胶棒用毛皮摩擦后，先后进行了如下操作：①将橡胶棒靠近（不接触）验电器的金属球（如图1）；②保持橡胶棒的位置不动，用手接触验电器的金属球（如图2）；③接着先把手移开，再把橡胶棒移开（如图3）。关于验电器的金属箔张开的情况及分析，以下正确的是（ ）
A．操作①中，验电器金属箔不张开，因为棒与金属球没有接触
B．操作①中，随着棒靠近验电器金属球的过程，金属箔张开的角度越来越大，因为产生的感应电荷越来越多，金属箔上聚集的负电荷也多
C．操作②中，手接触验电器，金属箔闭合，金属球上的电荷通过手导入到大地中
D．操作③中，金属箔从闭合到又张开一定的角度，因为金属球上的电荷重新分布
【答案】BD
【详解】AB．操作①中，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近验电器的金属球时，由于静电感应，验电器的金属小球带正电，则指针带负电，从而张开；随着棒靠近验电器金属球的过程，金属箔张开的角度越来越大，因为产生的感应电荷越来越多，金属箔上聚集的负电荷也多，选项A错误，B正确；
C．操作②中，手接触验电器，大地的电子（负电荷）流入验电器，使得金属箔闭合，选项C错误；
D．操作③中，若先把手移开，再把玻璃棒移开，指针与金属球因带多余正电荷，导致指针又张开，选项D正确。
故选BD。
12．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边是后来靠近的带正电的导体球C，若用绝缘工具沿图中的某条虚线将导体切开，使导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为、，则下列结论正确的是（ ）
A．沿虚线d切开，A带正电，B带负电
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而、的值与所切的位置有关
【答案】AD
【详解】导体原来不带电，C靠近导体后，在静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分因多了电子而带负电，A部分少了电子而带正电，根据电荷守恒定律可知，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，但由于自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，所以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，所以左、右两部分所带电荷量、的值与所切位置有关。
故选AD。
三、实验题
13．（10分）如图所示为一个《密立根油滴实验》的示意图。用喷雾器向一个透明的小盒子里喷入带电油滴。小盒子中的上下板分别连接电池的两极，让上板带正电、下板带负电。带电油滴在重力作用下坠落，落入下方小孔后，受到电场力作用。通过改变两极板之间的电压，可以调节电场强度。
（1）在实验过程中，会观察到许多做匀速直线运动的油滴，这些油滴的受力情况是：电场力与重力的方向 ，并且电场力大小 重力大小；（“相同”或“相反”；“大于”、“小于”或“等于”）
（2）密立根不断改变电压，仔细观察油滴的运动，经过反复试验得出大量数据，得到如下表所示数据：
油滴带电量（） q1 q2 q3 q4 q5 q6 q6 …… qn
3.2 4.8 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 …… 12.8
密立根得出的结论是：油滴的电荷量不是连续变化的，而是一份一份增加的，油滴的电荷量有一个共同的最大公约数，所有电荷量都是这个最大公约数的整数倍。如今我们知道，这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量，被称为 。
【答案】 相反 等于 元电荷e
【详解】（1）[1][2]该油滴竖直向下做匀速直线运动，受重力和电场力，二力平衡，电场力大小等于重力大小，电场力方向与重力方向相反；
（2）[3]这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量，被称为元电荷e。
14．（12分）某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律。
实验操作 步骤一：手持有机玻璃棒用力将两块起电板快速摩擦后分开 |步骤二：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球） 步骤三：将两块板同时插入空心金属球
实验图解
实验现象 箔片张开 箔片闭合
根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：
(1)步骤二的实验现象，说明 ；
(2)步骤三的实验现象，说明 ；
(3)该研究性实验 （选填“能”或“不能”）验证电荷守恒定律。
【答案】 板带电 两板所带总电荷量为零 能
【详解】(1)[1]用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷。步骤二中金属球与箔片发生静电感应现象，故箔片张开，说明板带电。
(2)[2]步骤三中两块板同时插入空心金属球，金属箔片闭合，说明两板所带总电荷量为零。
(3)[3]两块起电板，一开始都不带电，或者说所带电荷量为零，摩擦起电后，这两块起电板都带了电，由步骤三可知，这两块板带等量的异种电荷，总电荷量为零，故该实验能验证电荷守恒定律。
四、解答题
15．（10分）如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12 C的电荷量，求：
（1）电子的电荷量大小为多少；
（2）金属瓶上收集到多少个电子；
（3）实验的时间为多长。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）电子的电荷量大小为
（2）金属瓶上收集到电子个数
（3）实验的时间为
16．（12分）如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q=＋4×10－6 C。
(1)此时，金属桶内，外表面带电荷量分别为多少？
(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q=－2×10－6C的带电小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内外表面带电荷量分别为多少？
(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内外表面带电荷量又为多少？
【答案】(1) 0，＋4×10－6C；(2) q内=q外=＋2×10－6C ；(3) q内=0，q外=＋2×10－6C； (4) q内=0，q外=＋2×10－6C
【详解】(1)由于带电金属的电荷只分布在金属的外表面上，所以开始时金属桶内表面不带电，外表面带的电荷量为+4×10－6C；
(2)如果用丝线在桶内县挂一带的电荷量q=－2×10-6C小球，根据电容器的特点可知，金属桶的内表面将带上与小球相等的正电荷，即内表面的带电量是+2×10－6C，所以外表面的带电量为；
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下则正负电荷首先要中和，此时金属桶的内表面的电荷将变成0，而外表面的带电量仍然为：；
(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，人与金属桶组成新的导体，所以金属桶的外表面的电荷将被中和．然后再将小球从桶中取出，则金属桶内表面的电荷将再次变成0，内表面的电荷全部转移到外表面，所以外表面电荷量又为+2×10－6C
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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9.1 电荷
（总分：100分，建议时间：30分钟）
一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）
1．静电现象在自然界中普遍存在，下列现象与静电现象无关的是（ ）
A．梳过头发的梳子吸起纸屑
B．磁铁吸引铁、钴、镍等物质
C．干燥天气，手碰到金属时感到被电了一下
D．冬天脱毛衣时，毛衣发出噼噼啪啪的响声
2．静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上。现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电极产生的电场中，它们的运动轨迹如图所示，则（ ）
A．a带负电荷，b带正电荷，c不带电荷
B．a带正电荷，b不带电荷，c带负电荷
C．a带负电荷，b不带电荷，c带负电荷
D．a带正电荷，b带负电荷，c不带电荷
3．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版书籍影响我们的学习效率。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的（ ）
A． B． C． D．
4．以下关于元电荷的理解中正确的是（ ）
A．元电荷就是电子 B．元电荷就是点电荷
C．元电荷就是原子 D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍
5．三个大小相同的带电导体球，带电量分别为、和，让与先接触，然后让与接触，最终所带的电荷量为（ ）
A． B． C． D．
6．在物理课堂上老师用易拉罐和气球演示静电现象，如图所示，充气后的气球在头发上摩擦后带负电，再靠近不带电的空易拉罐，在气球未接触空易拉罐的情况下，可观察到空易拉罐会朝气球方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（ ）
A．上述过程经历了摩擦起电、感应起电两个过程
B．空易拉罐远离气球的一侧带正电
C．空易拉罐在气球靠近后整体带正电，所以被带负电的气球吸引
D．气球对空易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
7．绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（ ）
A．丝线上的拉力保持不变
B．丝线上的拉力会不断减小
C．最上方的硬币会带正电
D．用手从最上方硬币依次向下触摸（不带绝缘手套）硬币，最上方的硬币所带电荷先消失后又再次出现
8．新型冠状病毒防疫期间，医用一次性口罩是必备的呼吸防护用品，口罩的核心材料是中间一层熔喷无纺布。为了提高过滤效果必须在熔喷无纺布上进行重要的驻极处理，就是在熔喷无纺布上加入静电荷。利用电荷的静电力作用捕集尘粒，称为静电吸引沉积，静电吸附效果直接影响着口罩的使用寿命。根据这些信息，下列说法正确的是（ ）
A．医用一次性口罩可以进行高温蒸汽消毒再使用效果会更好
B．医用一次性口罩可以防护天然放射现象中放射出的α、β和γ射线
C．在防控期间口罩出现严重紧缺，为了节约资源刚用完的医用一次性口罩可以及时清洗晒干后使用
D．防疫期间不法分子为了谋取暴利，制造销售假冒医用一次性驻极口罩，除了从专业技术上鉴定外，还可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假
二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分，多选或错选不得分，少选得3分）
9．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上，小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
10．下列说法中正确的是（ ）
A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分
B．摩擦起电和感应起电都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分
C．摩擦起电时，一个电中性物体失去一些电子而带正电，另一个电中性物体得到这些电子而带负电
D．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷
11．某同学将一根橡胶棒用毛皮摩擦后，先后进行了如下操作：①将橡胶棒靠近（不接触）验电器的金属球（如图1）；②保持橡胶棒的位置不动，用手接触验电器的金属球（如图2）；③接着先把手移开，再把橡胶棒移开（如图3）。关于验电器的金属箔张开的情况及分析，以下正确的是（ ）
A．操作①中，验电器金属箔不张开，因为棒与金属球没有接触
B．操作①中，随着棒靠近验电器金属球的过程，金属箔张开的角度越来越大，因为产生的感应电荷越来越多，金属箔上聚集的负电荷也多
C．操作②中，手接触验电器，金属箔闭合，金属球上的电荷通过手导入到大地中
D．操作③中，金属箔从闭合到又张开一定的角度，因为金属球上的电荷重新分布
12．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边是后来靠近的带正电的导体球C，若用绝缘工具沿图中的某条虚线将导体切开，使导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为、，则下列结论正确的是（ ）
A．沿虚线d切开，A带正电，B带负电
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而、的值与所切的位置有关
三、实验题
13．（10分）如图所示为一个《密立根油滴实验》的示意图。用喷雾器向一个透明的小盒子里喷入带电油滴。小盒子中的上下板分别连接电池的两极，让上板带正电、下板带负电。带电油滴在重力作用下坠落，落入下方小孔后，受到电场力作用。通过改变两极板之间的电压，可以调节电场强度。
（1）在实验过程中，会观察到许多做匀速直线运动的油滴，这些油滴的受力情况是：电场力与重力的方向 ，并且电场力大小 重力大小；（“相同”或“相反”；“大于”、“小于”或“等于”）
（2）密立根不断改变电压，仔细观察油滴的运动，经过反复试验得出大量数据，得到如下表所示数据：
油滴带电量（） q1 q2 q3 q4 q5 q6 q6 …… qn
3.2 4.8 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 …… 12.8
密立根得出的结论是：油滴的电荷量不是连续变化的，而是一份一份增加的，油滴的电荷量有一个共同的最大公约数，所有电荷量都是这个最大公约数的整数倍。如今我们知道，这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量，被称为 。
14．（12分）某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律。
实验操作 步骤一：手持有机玻璃棒用力将两块起电板快速摩擦后分开 |步骤二：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球） 步骤三：将两块板同时插入空心金属球
实验图解
实验现象 箔片张开 箔片闭合
根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：
(1)步骤二的实验现象，说明 ；
(2)步骤三的实验现象，说明 ；
(3)该研究性实验 （选填“能”或“不能”）验证电荷守恒定律。
四、解答题
15．（10分）如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12 C的电荷量，求：
（1）电子的电荷量大小为多少；
（2）金属瓶上收集到多少个电子；
（3）实验的时间为多长。
16．（12分）如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q=＋4×10－6 C。
(1)此时，金属桶内，外表面带电荷量分别为多少？
(2)如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q=－2×10－6C的带电小球，桶内、外表面带电荷量分别为多少？
(3)若桶内金属小球与内表面接触一下，桶内外表面带电荷量分别为多少？
(4)若小球悬挂时，用手接触一下桶外表面，然后再将小球从桶中取出，则金属桶内外表面带电荷量又为多少？
【答案】(1) 0，＋4×10－6C；(2) q内=q外=＋2×10－6C ；(3) q内=0，q外=＋2×10－6C； (4) q内=0，q外=＋2×10－6C
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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