【整合】人教版选修3-1第二章第一节电源和电流习题

高中物理人教版选修3-1第二章第1节电源和电流同步练习（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共19题；共38分)1. （2分）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I ，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为e ，此时电子的定向移动速度为u ，在t时间内，通过导线某一横截面积的自由电子数目可表示为（）A . nuStB . nutC .D .2. （2分）先后按图中(1)(2)所示电路测同一未知电阻的阻值Rx ，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图(1)所示电路测得电压表示数为6 V，电流表示数为2 mA，那么按图(2)所示电路测得的结果应有（）A . 电压表示数为6 V，电流表示数为2 mAB . 电压表示数为6 V，电流表示数小于2 mAC . 电压表示数小于6 V，电流表示数小于2 mAD . 电压表示数小于6 V，电流表示数大于2 mA3. （2分）重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，其束流强度为1.2×10﹣5A，则在1s 内发射的重离子个数为（e=1.6×10﹣19C）（）A . 3.0×1012B . 1.5×1013C . 7.5×1013D . 3.75×10144. （2分） (2016高二上·新疆期中) 如图所示，电源的内阻不能忽略，当滑动变阻器的滑片向右移动时，各电表示数变化情况（）A . A1、A2和V示数均变大B . A1示数变小，V和A2示数变大C . A1和V示数变大，A2示数变小D . A1示数变大，V和A2示数变小5. （2分） (2019高二上·丰台期中) 在一段导体两端加上电压，已知在10s内通过此导体横截面的电荷量是4C，则通过这段导体的电流是（）A . 40AB . 2.5AC . 0.4AD . 14A6. （2分）某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量铜片和锌片间电压为0.30V.然后又将同样的10个西红柿电池串联成电池组(n个相同电池串联时，总电动势为nE ，总电阻为nr)，与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接，小灯泡不发光，测得小灯泡两端的电压为0.2V.对此现象以下解释正确的是（）A . 西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已经烧毁B . 西红柿电池组不可能提供电能C . 西红柿电池组提供的电功率太小D . 西红柿电池组的内阻远小于小灯泡的电阻7. （2分）如图所示，电灯L1、L2上分别有“220V，100W”、“220V，40W”字样，那么（）A . a、b接220V电压时，L1、L2均能正常发光B . a、b接440V电压时，L1、L2均能正常发光C . 无论 a、b两端接多少伏电压，L1、L2都不可能正常发光；D . 无论 a、b两端接多少伏电压，L1肯定不能正常发光；8. （2分） (2017高二上·遵义期中) 对电流概念的正确理解是（）A . 通过导体的横截面的电量越多，电流越大B . 单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大C . 电流有方向，它是一个矢量D . 电流的方向就是电荷移动的方向9. （2分） (2019高二上·惠来期中) 电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“1350mA·h”的字样，则表示（）A . 该电池在工作1h后达到的电流为1350mAB . 该电池容纳的总电荷量为1350CC . 电池以135mA的电流工作，可连续工作10hD . 以上说法都不正确10. （2分）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的近旁有一绝缘金属球b。

人教版选修3-1高二（上）第二章1.电源和电流强化练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于电流，下列叙述正确的是（）A．只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流B．电源的作用可以使电路中有持续电流C．导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动D．只要将电源连接到物体两端，物体中就会有电流2．关于电源和电流下列说法正确的是A．因为电流有方向，所以电流是矢量B．通过导体截面的电荷量越多，电流越大C．电源是将电能转化为其他形式的能的装置D．电源能把自由电子从正极搬运到负极3．下列关于电流的说法中，不正确的是()A．习惯上规定正电荷定向移动得方向为电流得方向B．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量D．由QIt可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多4．关于导线中的电场，下列说法正确的是( )A．导线内的电场线可以与导线相交B．导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果C．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D．导线中的电场是静电场的一种5．关于电流，以下说法正确的是 ( )A．通过截面的电荷量多少就是电流的大小B．电流的方向就是电荷定向移动的方向C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D．导体两端没有电压就不能形成电流6．导体中的电流是5μA，那么在3.2s内通过导体的横截面定向移动的电荷有______C，相当于______个电子通过该截面。

（）A ．1.6×10−5 1014B ．1.6×10−2 1017C ．1.6×10−5 1015D ．1.6×10−2 10147．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设带电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度I 和方向为（ ）A ．2ev rπ顺时针 B ．ve r顺时针 C ．2ve rπ逆时针 D ．ve r 逆时针 8．铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子。

第一节《电源和电流》1. 下列关于电源的说法中正确的是( )A. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压B. 电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C. 电荷的移动形成电流D. 只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流2. 下列叙述正确的是 ( )A. 导体中电荷运动就形成电流B. 电流的国际单位是安培C. 因为电流强度有方向，所以电流强度是矢量D. 导体中有电流通过时，导体内部场强不为零3. 关于电流的说法正确的是 ( )A. 根据I=q/t可知，I与q成正比B. 如果在任何相等时间内通过导体横截面积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流C. 电流强度是一个标量，其方向是没有意义的D. 电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位4. 关于电流的方向，下列说法中正确的是( )A. 在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向B. 在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向C. 无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D. 在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成电流，所以电流有两个方向5. 如果在导体中产生了电流，则下列说法中正确的是( )A. 导体两端的电压为零，导体内部的场强不为0B. 导体两端的电压为0，导体内部的场强为0C. 导体两端的电压不为0，导体内部的场强不为0D. 导体两端的电压不为0，导体内部的场强为06. 半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有( )A. 若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B. 若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C. 若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D. 若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小7. 如图所示是某同学电解硫酸铜的实验装置,他从电流表读出的读数为0.6 A,如果忽略长时间引起的回路中电流的变化,请你帮他计算一下一昼夜可析出多少个铜离子。

高中物理学习材料桑水制作1．下列叙述中正确的是( )A ．导体中电荷运动就形成电流B ．国际单位制中电流的单位是安C ．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的D ．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流必定不为零解析：选BD.电流产生的条件包括两个方面：一是有自由电荷；二是有电势差．导体中有大量的自由电子，因此只需其两端具有电势差即可产生电流，在国际单位制中电流的单位为安．2．关于电源以下说法正确的是( )A ．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B ．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能C ．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D ．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量解析：选B.电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差，这需要电源不断地将负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动，在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变，故A 错．从能量角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能，B 对．电路中有电流不仅需要电源，还需要电路是闭合的，故C 错．电源是对电路提供能量的装置，故D 错．3．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( )A ．粗的地方电流大，细的地方电流小B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C ．各处的电流大小相同D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大解析：选CD.同一根导线上的电流相等，故C 对．由I ＝nqSv 知，D 对．4．一个电解槽中，单位体积的正、负离子数都是n ，每个离子带电荷量为q ，正、负离子的平均定向运动速度都为v ，电解槽的横截面积为 S ，试求通过电解槽的电流．解析：在电解槽中，在垂直于v 的方向上我们取一横截面，在单位时间内通过这个横截面的正、负离子数均为N ＝vSn ，由于正负离子形成的电流同向，所以，电解槽中的电流为：I＝2Nq t ＝2nqSv 1＝2nqSv . 答案：2nqSv一、选择题1．(2011年临沂高二检测)关于电源的作用，下列说法正确的是( )A ．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B ．电源的作用是能直接释放出电能C ．电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D ．电源的作用就是使自由电荷运动起来解析：选C.电源并不是产生电荷的装置，它的作用是保持导体两端有一定的电势差，从而使电路中有持续的电流产生，故只有C 正确．2．金属导体中有电流时，自由电子定向移动的速率为v 1，电子热运动速率为v 2，电流的传导速率为v 3，则( )A ．v 1最大B ．v 2最大C ．v 3最大D ．无法确定解析：选C.电场传播的速率(或电流的传导速率)等于光速，而电子无规则热运动的速率，常温下数量级为105 m/s ，自由电子定向移动的速率数量级一般为10－5 m/s ，所以C 选项正确．3．在示波管中，电子枪2 s 内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( )A ．4.8×10－6 AB ．3×10－13 AC ．9.6×10－6 AD ．3×10－6 A解析：选A.I ＝q t ＝ne t ＝6×1013×1.6×10－192A ＝4.8×10－6 A.4．有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是( )A ．甲、乙两导体的电流相同B ．乙导体的电流是甲导体的两倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等解析：选B.由I ＝q t 知A 错B 对；由I ＝nqSv 得：v 甲＝14v 乙，所以C 、D 错． 5．北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m 的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA 时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为( )A ．5.0×1011B ．5×1019C ．1.0×1013D ．1.0×103解析：选A.电子运动一周所需要的时间：t ＝240110×3×108 s ＝8×10－6 s 在圆形轨道上任取一横截面，则在t 时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有电子的电量为：q ＝It ＝8×10－6×10×10－3 C ＝8×10－8 C环中具有电子数N ＝q e ＝8×10－81.6×10－19个＝5×1011个．故A 对． 6．如图2－1－3所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速率为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )图2－1－3A ．vq B.q vC ．qvSD ．qv /S解析：选A.在运动方向假设有一截面，在t 时间内通过截面的电量Q ＝vt ·q .等效电流I ＝Q t＝vq ，故A 项正确．7．如图2－1－4所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设基元电荷为e ，以下解释中正确的是( )图2－1－4A ．正离子定向移动形成电流方向从A →B ，负离子定向移动形成电流方向从B →AB ．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消C ．溶液内电流方向从A →B ，电流I ＝(n 1＋n 2)e 2tD ．溶液内电流方向A →B ，电流I ＝(n 1＋n 2)e t解析：选D.正离子定向移动方向为电流方向，负离子定向移动方向和电流方向相反，正、负离子向相反方向移动，电流不能抵消，故A 、B 错．由于溶液内的电流是正、负离子共同形成的，故C 错，D 对． 8．来自质子源的质子(初速度为零)，经一直线加速器加速，形成电流为I 的细柱形质子流．已知质子源与靶间的距离为d ，质子电荷量为e ，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为 v ，则质子源与靶间的质子数为( )A.Id evB.2Id evC.Id vD.2Id v解析：选B.设质子源与靶间的质子数为n ，则I ＝ned v 2＝nev 2d ，n ＝2Id ev. 9．铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( )A ．光速c B.I neSC.ρI neSmD.mI neS ρ解析：选D.假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt ·S 中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为vtS ρ，摩尔数为vtS ρm，所以电量q ＝vtS ρne m .因电流I ＝q t ＝vS ρen m ，于是得：v ＝Im neS ρ. 二、计算题10．(1)在金属导体中，若10 s 内通过横截面的电荷量为10 C ，则导体中的电流为多少安？(2)某电解槽横截面积为0.5 m 2，若10 s 内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C ，则电解液中的电流为多少安？解析：(1)10 s 内通过某一横截面的电量是10 C ，所以 I ＝q t ＝10 C 10 s＝1 A(2)正电荷形成的电流为I 1＝10 C 10 s＝1 A 负电荷形成的电流为I 2＝10 C 10 s＝1 A 因负电荷形成的电流方向与其定向移动方向相反，所以两种电荷形成电流方向相同． 故电解液中的电流为：I ＝I 1＋I 2＝2 A.答案：(1)1 A (2)2 A11．导线中的电流是1 A ，导线的横截面积为1 mm 2.(1)在 1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量 e ＝1.6×10－19C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5 ×1028 个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动 1 cm ，平均要多少时间？解析：(1)N ＝q e ＝It e ＝1×11.6×10－19 个＝6.25 ×1018个． (2)由公式I ＝neSv .v ＝I neS ＝18.5×1028×1.6×10－19×10－6m/s ＝7.4×10－5 m/s.(3)以这样的速率沿导线传播1 m 需用时t ＝17.4×10－5s ＝3.8 h. 答案：(1)6.25×1018 (2)7.4×10－5 m/s (3)3.8 h12．已知电子的电荷量为e ，质量为m ，氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？解析：取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量q ＝e ，则有：I ＝q T ＝e T再由库仑力提供向心力有：k e 2r 2＝m 4π2T 2·r 得T ＝2πr e mr k解得I ＝e 22πr 2mkmr . 答案：e 22πr 2mkmr。

第 1 节电源和电流1．电源的作用是能保持导体两头的电压，使电路中有连续电流。

q2．电流的大小为I ＝t，方向规定为正电荷定向挪动的方向。

负电荷定向挪动的方向与电流方向相反。

3．恒定电流是指大小和方向都不随时间变化的电流。

一、电源1．观点在电路中把在电场力作用下挪动到导体 A 的电子搬运到导体 B 的装置。

图 2-1-12．作用(1)在导体 A、 B 两头保持必定的电势差。

(2)使电路中保持连续的电流。

二、恒定电流1．恒定电场(1)定义：由稳固散布的电荷所产生的稳固的电场。

(2)形成：导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所累积的电荷共同形成的。

(3)特色：导线内的电场线与导线平行，电荷的散布是稳固的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。

(4)恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何地点的电荷散布和电场强度都不随时间变化，所以其基天性质与静电场相同，在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中相同合用。

2．电流(1)观点：电荷的定向挪动形成电流。

(2)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。

(3) 符号及单位：电流用符号 I 表示，单位是安培，符号为 A。

常用单位还有毫安 (mA) 和微安( μA)， 1 A＝ 103mA ＝ 106μA。

q(4) 表达式： I ＝t (q 是在时间 t 内经过导体某一横截面上的电荷量)。

(5)方向：规定正电荷定向挪动的方向为电流方向。

3．恒定电流(1)观点：大小、方向都不随时间变化的电流。

(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增添，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最后表现为均匀速率不变。

1．自主思虑——判一判(1) 电路中有电流时，电场的散布就会随时间不断地变化。

( ×)(2)电源的作用就是将其余形式的能转变为电能。

( √)(3)恒定电场的电场强度不变化，必定是匀强电场。

( ×)(4)电流既有大小，又有方向，是矢量。

第二章11．(2019·宁夏石嘴山市第一中学高二上学期期末)关于电流，下列各种说法中正确的是(A )A ．电流的定义式I ＝q /t ，适用于任何电荷的定向移动形成的电流B ．由I ＝nqs v 可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大C ．电荷定向移动的方向就是电流的方向D ．因为电流有方向，所以电流是矢量解析：电流的定义式I ＝q /t 采用的是比值定义法，具有比值定义法的共性是普遍适用，适用于任何电荷的定向移动形成的电流，故A 正确；由I ＝nqs v 可知，电流的大小跟导体的材料(决定n )，导体的横截面积(s )和电荷定向移动的速率(v )共同决定，故B 错误；物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的反方向是电流的方向，故C 错误；电流有大小和方向，但方向是指沿着电荷运动的直线上，不同于矢量的方向；故电流是标量；故D 错误。

2．(2019·陕西省南郑中学高二上学期期中)非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物，它放电的电压可达100V ，电流50A ，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看作如图规律放电。

则放电1秒钟非洲电鳐放出的电量为(A )A ．25CB ．50CC ．150CD ．250C解析：根据图象可知，非洲电鳐放电一次所需的时间为t ＝1300s ，放出的电量为q 1＝It ＝50×1300＝16C ，则1秒钟非洲电鳐放出的电量为：q ＝nq 1＝150×16C ＝25C ；故选A 。

3．(2019·河北省石家庄二中高二上学期期中)2018年8月的某天夜里，二中南校区的上空电闪雷鸣。

某摄影爱好者拍摄到的闪电如图所示，假设这次闪电产生的电压可等效为3×107V ，电流可等效为2.5×105A ，历时1×10－3s 。

(1)若我们想办法收集这次闪电的能量，使这次闪电产生的电荷量以0.5A 的电流给小灯泡供电，则能维持多长时间？(2)若这样的闪电一共发生了8次，则闪电释放的总电能是多少？答案：(1)500s (2)6×1010J解析：(1)根据电流的定义式I ＝qt ，可得：q ＝It ＝2.5×105×1×10－3C ＝250C供电时间t ′＝qI ′＝500s(2)这次闪电释放的电能为：E ＝nqU ＝8×250×3×107J ＝6×1010J。

A．导体运动的速率
B．导体传导的速率
C．电子热运动的速率
D．自由电荷定向移动的速率
8．来自质子源的质子(初速度为零)，经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流。已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为()
【答案】
【解析】根据电流的定义式I＝ ，只要计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q，就可以求出电流I，需要注意的是，流过电源的电荷量Q跟煤粉吸附的电荷量Q′并不相等，由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量Q′＝ Q。
Q′＝mneNA，Q＝It，从而mneNA＝ It
解得I＝
12．
【答案】v＝7.5×10－5m/s
【解析】设自由电子在导线内定向移动的速率为v，取一段导线，自由电子从它的左端运动到右端所用的时间为t，则这段导线的长度为vt，体积为vtS，质量为ρvtS，这段导线中的原子数为
可以认为铜导线中平均每个原子贡献一个自由电子（一般条件下铜可视为一价元素），则这段导线中的自由电子数目与铜原子的数目相等，也等于N。
参考答案与解析
第Ⅰ部分选择题
一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。
1．
【答案】B
【解析】要有持续电流必须有电压，A不对；导体中形成电流其原因是在导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子将在电场力作用下定向移动形成电流，B正确；电流的传导速率等于光速，电子定向移动的速率很小，C不对；在形成电流时电子定向移动，并不是热运动就消失了，其实电子仍然做无规则的热运动，D不对。
9．
【答案】
【解析】据电流的微观表达式 和 得：t内通过某一横截面积电量为： ，电子定向移动的速率为：

高中物理学习材料桑水制作第二章1电源和电流1.下列叙述正确的是( )A.导体中电荷运动就形成电流B.电流是矢量C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D.只有自由电子的定向移动才能形成电流2.形成持续电流的条件是( )A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷3.示波管中，2s 内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为( )A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.无法确定4.某电解池，如果在1s 内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m 2的某截面，那么通过这个截面的电流是( )A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A5.有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积导线有n 个自由电子，电子的电荷量为e ，此时电子的定向移动速度为v,在△t 时间里，通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )A.nvS △tB.nv △tC.e t I ∆D.Set I ∆ 6.一定值电阻，通过2C 的电荷量时，消耗的电能是8J ，若在相同时间内通过4C 的电荷量，那么电阻两端的电压和消耗的电能分别为( )A.4V ，16JB.8V ，16JC.4V ，32JD.8V ，32J7.初速度为零的质子，经加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流为1mA 的细柱形质子流已知质子的电荷量q=1.6×10-19C ，这束质子流每秒打到靶上的质子数为______.8.某金属导体两端的电压为24V ，在30s 内有36C 的电荷量通过该导体的某个横截面.求:(1)在30s 内有多少自由电子通过该导体的横截面?(2)电流多大?(3)该导体的电阻多大?9.电子绕核运动可等效为一环形电流设氢原了中的电子以速率v 在半径为r 的轨道上运动，用e 表示电子的电荷量，则其等效电流的电流为多少?第二章1电源和电流答案1、C2、B3、A4、D5、AC6、D7、6.25×1015个8、(1)金属靠自由电子导电，电子带负电，其电荷量大小为s=16×10-19C ，所以在30s 内通过导体横截面的电子数为:)(1025.2106.136n 2019个⨯=⨯=- (2)电子带负电荷，它的定向移动方向与电流的方向相反，电流的大小为 2A .1A 3036t q I === (3)根据欧姆定律，导体的电阻为Ω=Ω==202.124I U R 9、氢原子的核是质子，质子带正电，电荷量为e ，电子绕核做匀速圆周运动的向心力为库仑力，设电子质量为m ，则其运动方程为r )f 2(m re k 222π= 可得电子绕核转动的频率为mrk r 2ef π= 根据电流的定义，可知等效电流为mr k r 2e ef I 2π==。

人教版选修3-1高二（上）第二章1.电源和电流课后作业学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．满足下列哪一个条件，就能产生持续电流（）A．有自由电子B．导体两端有电压C．任何物体两端有电压D．导体两端有持续电压2．在地面上插入一对电极M和N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场．恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图，P、Q是电场中的两点．下列说法正确的是( )A．P点场强比Q点场强大B．P点电势比Q点电势高C．P点电子的电势能比Q点电子的电势能大D．电子沿直线从N到M的过程中所受电场力恒定不变3．北京正负电子对撞机的储存环是长为24m的圆形轨道，某时刻测得环中的电流强度为10mA，已知这时正在环中运行的电子有5×1011个，则可估算出这时电子的速率约为（）A．3×108m/s B．3×106m/sC．9×107m/s D．9×106m/s4．导体中的电流是这样产生的：当在一根长度为l、横断面积为S，单位体积内自由电荷数为n的均匀导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子（−e）受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，即可以表示为kv（k是常数），当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中形成了恒定电流，则电流的大小为（）A．ne2SUkl B．ne2lUkSC．ne2lSUkD．neSUkl二、解答题5．某段导体中有6.25×1020个自由电子沿ab定向通过导体截面,形成的电流是10A 问这么多电子通过该导体的横截面需要多长时间导体中的电流方向如何? (已知元电荷量e=1.6×10-19C)6．电子绕核运动可以看作一环形电流。

第二章恒定电流1 电源和电流A级抓基础1．以下说法正确的是()A．导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B．电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C．导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越大D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大答案：D2．以下说法正确的是()A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了答案：B3．关于电流，下列说法中正确的是()A．通过导线横截面的电量越多，电流越大B．电子运动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量答案：C4．某导线中的电流是7.5×10－3 A，则通过导线横截面的电荷量为15 C所需要的时间为()A．2.0×104 s B．2.0×106 sC．2.0×105 s D．2.0×103 s答案：D5．有一个电子射线管(阴极射线管)，当从阴极射出的电子形成的电流为5.6 μA时，每秒从阴极发射出的电子数目为多少(已知e ＝1.60×10－19 C)?解析：由I＝5.6×10－6 A，所以每秒阴极射出电子的总电荷量Q ＝It＝5.6×10－6 C，则电子数N＝3.5×1013.B级提能力6.(多选)如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的()A．电流相等B．电流不相等C．自由电子定向移动的速率相等D．自由电子定向移动的速率不相等解析：由电流定义知I＝qt，故选项A正确，选项B错误；由电流的微观表达式I＝nSq v知，I、n、q均相等，因为S A<S B，所以v A>v B，故选项C错误，选项D正确．答案：AD7.如图所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速率为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )A ．v q B.q v C ．q v S D.q v S解析：在运动方向上假设有一横截面，在t 时间内通过横截面的电量Q ＝v t ·q ，等效电流I ＝Q t＝v q ，故选A. 答案：A8．(多选)如图所示是一款MP4播放器，随着这种产品的出现，人们可以在旅途中观看电影，让原本枯燥的旅途变得充满乐趣．MP4的充电电池多为锂电池，假设锂电池的充电电流为500 mA ，则以下说法正确的是( )A ．1 s 通过电池某一横截面的电量为500 CB ．1 s 通过电池某一横截面的电量为0.5 CC ．充电过程把其他形式的能转化为电能D ．充电过程把电能转化为其他形式的能解析：由电流的定义式得q ＝It ＝0.5 C ，故A 错，B 对．充电过程是将电能转化为其他形式的能储存起来，故C 错，D 对．答案：BD9.如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，t s 内通过溶液内横截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷的电量为e ，以下解释正确的是( )A ．正离子定向移动形成电流，方向从A 到B ，负离子定向移动形成电流，方向从B 到AB ．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消C ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝n 1e tD ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝（n 1＋n 2）e t解析：电流的方向与正离子定向移动方向相同，故A 、B 错误．溶液内电流方向从A 到B 的电荷量q ＝n 1e ＋n 2e ＝(n 1＋n 2)e ，则I ＝q t＝（n 1＋n 2）e t，故C 错误，D 正确． 答案：D10．电子绕核运动可等效为一环形电流．设处于基态氢原子的电子绕核运动的半径为R ，电子质量为m ，电量为e ，求此环形电流的大小(已知静电力常量为k )．解析：电子绕核运动，库仑力提供向心力，ke 2R 2＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2R ，运动一周，通过某一横截面的时间为T ＝2πR emR k，根据电流的定义式得，I ＝e T ＝e 22πRk mR .小课堂：如何培养学生的自主学习能力？自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。

第1节电源和电流1．了解电流的形成，知道什么是电源，知道电源的作用。

2．了解导体中的恒定电场，知道什么是恒定电流，知道导体中恒定电流是如何形成的。

3．知道表示电流强弱程度的物理量——电流，知道它的单位，并能理解和应用它的两种计算公式I＝qt和I＝nqS v。

一、电源二、恒定电流1．恒定电场(1)□01稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

(2)形成：连接A、B导体的导线内的电场是由□02电源、□03导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

(3)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不会随□04时间变化，基本性质与□05静电场相同。

(4)适用规律：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等同样适用于恒定电场。

2．恒定电流□06大小和□07方向都不随时间变化的电流。

3．电流的强弱程度——电流(1)□08强弱程度用电流这个物理量表示。

电流越大，单位时间内通过导体横截面的□09电荷量就越多。

(2)如果用I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，则q＝□10It。

(3)国际单位制中，电流的单位是□11安培，简称□12安，符号是A。

1 □13C ＝1 A·s。

常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。

1 mA＝□1410－3A,1 μA＝□1510－6_A。

(1)恒定电场就是静电场吗？提示：不是，静电场是静电荷产生的电场，而恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷形成的电场，但二者基本性质相同。

(2)电流有方向，所以电流是矢量吗？提示：不是，电流的计算遵循代数运算法则，所以是标量。

(1)恒定电场与静电场的基本性质相同。

()(2)电路中有电流时，电场的分布就会随时间不断地变化。

()(3)恒定电场的电场强度不变化，一定是匀强电场。

()(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。

()提示：(1)√(2)×(3)×(4)√课堂任务电源和恒定电流仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

高中物理人教版选修3-1第二章第1节电源和电流同步练习一、选择题1.关于电源的作用，下列说法中正确的是（）A.电源能为电路提供自由电荷B.电源能保持导体两端的电压，使电路中有持续电流C.电源能直接释放电能D.电源使自由电荷运动起来2.下列说法中正确的是（）A. 导体中电荷运动就形成了电流B. 在国际单位制中，电流的单位是安培（A）C. 电流有方向，是一个矢量D. 任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在3.2019年8月1日，某网友反映小区电梯遭雷击了，为了避免此类事情发生，在建筑物顶部更换了的避雷针。

当带正电的云层接近避雷针时就会发生放电，此时避雷针中（）A. 不会形成电流B. 会形成电流，方向向上C. 会形成电流，方向向下D. 会形成电流，方向不定4.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面面积S铝＝2S铜，在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是（）A. I A＝I BB. I A＝2I BC. I B＝2I AD. 不能确定5.铜的相对原子质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为（）A. 光速cB.C.D.6.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。

已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（）A.B.C.D.7.下列叙述正确的是（）A. 导体中电荷运动形成电流B. 电流是矢量C. 导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D. 只有自由电子的定向移动才能形成电流8.关于电流，下面说法中正确的是（）A. 电子的定向运动形成了电流，电流的速度在大小上等于电子定向运动的速度B. 在同样的电压下，金属导体中自由电子数越多电流就越大C. 金属导体中电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多D. 电流的单位是由电荷量和时间的单位导出的，这样的单位叫做导出单位9.关于电流强度，下列说法中正确的是（）A. 导体中的电流强度越大，表示通过其横截面的电荷量越多B. 在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流强度就越小C. 通电时间越短，电流强度越大D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流强度越大10.一根导线分别通以不同的电流，当电流较大时，以下说法正确的是（）A. 单位体积内自由电子数较多B. 自由电子定向移动速率较大C. 自由电子热运动速率较大D. 电流传导速率较大11.下列关于电流方向的说法中，不正确的是（）A. 电流的方向就是自由电荷定向移动的方向B. 电流的方向就是正电荷定向移动的方向C. 在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反D. 在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同12.下列说法中正确的是（）A. 通电导线中的自由电子定向移动的速率等于电流传导速率B. 通电导线中电流传导的速率与电场传播的速率是相等的，为3×108 m/sC. 金属导线中电子运动速率越大，导线中的电流就越大D. 金属导线中电荷量越大，导线中电流就越大13.横截面积为0.5cm2的导电液体中，每秒钟有0.2C的正电荷和0.3C负电荷相向运动，则电流是（）A. 0.2AB. 0.3AC. 0.5AD. 104A14.示波管中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为（）A. 9.6×10–6 AB. 3×10–13 AC. 4.8×10–6 AD. 3×10–6 A15.有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。

一、电源┄┄┄┄┄┄┄┄①1．定义：能不断把电子从正极搬运到负极的装置。

2．作用(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差。

(2)保持电路中有持续的电流。

[注意]有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流需要同时满足两个条件：(1)电路中有电源。

(2)电路必须是闭合的，即必须用导线将电源接通。

①[判一判]1．电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差(√)2．只要电路中有电源，电路中就一定有电流(×)3．电源实质上也是一个用电器(×)二、恒定电流┄┄┄┄┄┄┄┄②1．恒定电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

(2)形成：导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

(3)特点：导线内的电场线与导线平行，电荷的分布是稳定的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。

(4)恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，因此其基本性质与静电场相同，在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。

2．恒定电流(1)概念：大小、方向都不随时间变化的电流。

(2)形成：恒定电场使自由电荷定向运动的速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。

3．电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。

(2)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。

(3)符号及单位：电流用符号I 表示，单位是安培，符号为A 。

常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 A ＝103 mA ＝106 μA 。

(4)表达式：I ＝q t (q 是在时间t 内通过导体某一横截面的电荷量)。

(5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

[说明] 理解电流概念的几个要点(1)公式I ＝q t 中，q 是通过导体横截面的电荷量，而不是通过导体单位横截面积的电荷量。

人教版高二物理选修3-1第二章第一节电源和电流每课一练含答案D.因为电流有方向,所以电流是矢量5．横截面积为0.5 cm2的导电液体中，每秒有0.2 C正电荷和0.3 C负电荷相向运动，则电流是( )A．0.2 A B．0.3 A C．0.5 A D．104A6．铜的相对原子质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为( )A．光速c B.IneS C.ρIneSmD.mIneSρ7．电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10－6m2的导线，那么电路中的电流是( )A．0.016 μA B．1.6 mA C．16 μA D．0.16 μA答案与解析1.【答案】D【解析】导体中的电场是由电源、导线所积累的电荷共同形成的,当电路达到稳定时,导体中的电场为恒定电场,不随时间变化,故选项A,B,C错误,选项D正确.2.【答案】BC【解析】电源的作用是保持导体两端的电压，在导体内建立恒定电场，导体内的自由电荷就会在电场力作用下定向移动形成电流，则B、C正确，A、D错误．3.【答案】C4. 【答案】C【解析】通过导线截面的电荷量与时间的比值决定了电流的大小,选项A错误;导体中没有电流,说明自由电荷没有定向移动,但自由电荷并不是不移动,选项B错误;单位时间内通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流越大,选项C正确;电流有方向,但电流是标量,选项D错误.5.【答案】C【解析】I＝qt＝0.2＋0.31A＝0.5 A，故选C.6.【答案】D【解析】假设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt·S中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtSρm，所以电荷量q＝vtSρnem.因电流I＝qt＝vSρnem，解得：v＝ImneSρ.7.【答案】D【解析】由I＝qt＝6×1013×1.6×10－1960A＝1.6×10－7A＝0.16 μA.。