2013高考物理复习训练2-1
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知识点一 电流的产生、电流和电源 1.对电源的认识,下列说法正确的是 ( ).
A .电源是为电路提供自由电荷的装置
B .电源的作用是保持导体两端有持续的电势差
C .电源的作用是使绝缘材料体变成导体
D .电源使导体中的自由电子发生定向移动 解析
答案 BD
2.关于电流的下列说法中,正确的是
( ).
A .电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多
B .在相同时间内,通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流就越大
C .通电时间越长,电流越大
D .导体中通过一定的电荷量所用时间越短,电流越大 解析 本题考查对公式I =q
t 的理解.
答案 BD
图2-1-3
3.如图2-1-3所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积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
B B .I A =2I B
C .I B =2I A
D .不能确定
解析 这个题目中有很多干扰项,例如两个截面的面积不相等,导线的组成材料不同等等.但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等,根据I =q
t
可知电流强度相等.
答案 A 4.
图2-1-4
如图2-1-4所示,一根截面积为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度为v 的匀速直线运动时,由于橡胶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 设在t 时间内通过截面的电荷量为Q ,则Q =v t ·q ,所以I =Q
t =v q ,应选A.
答案 A
知识点二 电流的微观解释
5.导体中电流I 的表达式I =nqS v ,其中S 为导体的横截面积,n 为导体每单位体积内的自由电荷数,q 为每个自由电荷所带的电荷量,v 是
( ).
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
解析 从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率,还与导体的横截面积有关,故选D.公式I =nqS v 中的v 就是自由电荷定向移动的速率.
答案 D
6.在由电源、导线等电路元件所组成的电路中,以下说法正确的是 ( ).
A .导线中的电场强度处处为零
B .导线中的电场强度方向跟导线方向平行
C .导线处于静电平衡状态
D .导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低
解析 在电源和导线中感应电荷的共同作用下,垂直导线方向的电场相互抵消,在导体中形成了沿导线方向的电场,即导线中的电场强度方向跟导线方向平行,B 正确、A 错误;导体内有电场,说明导体不是静电平衡状态,C 错误;沿电场方向电势逐渐降低,电场方向就是正电荷的受力方向,也就是电流的方向,即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低,D 正确.
答案 BD
7.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 .恒定电流是由恒定电场产生的 答案 BD
图2-1-5
8.如图2-1-5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,设元电荷为e ,则以下解释中正确的是
( ).
A .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B →A
B .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 到B ,电流I =n 1e
t
D .溶液中电流方向从A 到B ,电流I =(n 1+n 2)e
t
解析 正电荷的定向移动方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向也是电流方向,有正负电荷反向经过同一截面时,I =q
t 公式中q 应该是正、负电荷量绝对值之和.故I
=n 1e +n 2e t
,电流方向由A 指向B ,故选项D 正确.
答案 D
9.夏季某日午后,某地区距地面约1 km 的空中有两块乌云,相距3 km ,它们因与空气摩擦带电,致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109 V 不变.已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m.请对以下问题进行估算.
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣?
(2)当电闪雷鸣时,若两块乌云之间通过的电荷量为500 C ,可释放多少能量? (3)这次放电现象历时约0.01 s ,则其平均电流约为多大?
解析 (1)由E =U d 得d =U E =3×10
9
3×106
m =1 000 m.
(2)释放的能量
E 能=qU =500×3×109 J =1.5×1012 J.
(3)由电流的定义得I =q t =500
0.01 A =5×104 A.
答案 (1)1 000 m (2)1.5×1012 J (3)5×104 A
图2-1-6
10.如图2-1-6所示是静电除尘器示意图,A 接高压电源的正极,B 接高压电源的负极,A 、B 之间有很强的电场.空气被电离为电子和正离子,电子奔向正极A 的过程中,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附到正极A 上,排出的烟就成为清洁的了.已知每千
克煤粉会吸附n mol 电子,每昼夜能除尘m kg ,计算高压电源的电流强度I .(已知电子的电荷量为e ,阿伏加德罗常数为N A ,一昼夜时间为t )
解析 根据电流强度的定义式I =Q
t .只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q ,就
能够求解电流强度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 ′=1
2
Q .
因为Q ′=mneN A ,Q =It , 所以mneN A =12It ,I =2mneN A
t .
答案 2mneN A
t。