人教版高中物理选修3-12.1《电源和电流》检测题(新).docx
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高中物理学习材料桑水制作第二章 第1节1.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流提供自由电子B .电源的作用是使导体中形成电场C .电源的作用是能够保持导体两端的电势差D .电源的作用是使自由电荷定向移动起来解析:选BCD.电源的作用就是保持导体两端的电势差,使导体中形成电场,使导体中的自由电荷在静电力作用下做定向运动,故B 、C 、D 均对.2.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 .4.8×10-6A B .3×10-13AC .9.6×10-6A D .3×10-6A解析:选A.I =q t =ne t =6×1013×1.6×10-192A=4.8×10-6A.3.(2010年杭州质检)某电解池中,若在2 s 内同时有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )A .0 AB .0.8 AC .1.6 AD .3.2 A答案:D4.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答案:A6.如图2-1-4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2-1-4A .vq B.qvC .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.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 答案:AB8.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 neS C.ρIneSmD.mIneS 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 =ImneS ρ. 9.导线中的电流是1 A ,导线的横截面积为1 mm 2.(1)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米有8.5×1028个自由电子)? (2)自由电子沿导线移动1 m ,平均要多少时间? 解析:(1)由电流的微观表达式I =neSv 知v =I neS =18.5×1028×1.6×10-19×10-6m/s =7.4×10-5m/s.(2)以这样的速率沿导线传播1 m 需用时t =17.4×10-5 s =3.8 h.答案:(1)7.4×10-5m/s (2)3.8 h10.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 =eT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 2m kmr . 答案:e 22πr 2mkmr 11.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3×109V 不变.已知空气的电场击穿场强为3×106V/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量为500 C ,可释放多少能量?解析:(1)由E =U d 得d =U E =3×1093×106m =1000 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 =5000.01A =5×104 A. 答案:(1)1000 m (2)1.5×1012J (3)5×104A12.(2010年淄博高三期末)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.已知电子的电量为e 、质量为m .求在刚射出加速电场时,一小段长为ΔL 的电子束内电子个数是多少?解析:根据动能定理eU =12mv 2①根据电流定义公式q =It =ne ② 根据题意t =ΔLv③解①②③得n =I ΔLe m 2eU. 答案:I ΔLem 2eU。
2018-2019学年人教版高中物理选修3-1 2.1 电源和电流同步练习一、选择题1. ( 2分 ) 电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力,因此()A. 电动势是一种非静电力 B. 电动势越大,表明电源储存的电能越多C. 电动势的大小是非静电力做功能力的反映D. 电动势就是闭合电路中电源两端的电压2. ( 2分 ) 如图所示,已知R1=R2=R3=1Ω,当开关S闭合后,电压表的读数为1V;当开关S断开后,电压表的读数为0.8V,则电池的电动势等于()A. 1VB. 1.2VC. 2VD. 4V3. ( 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中有n个自由电子,电子的电量为e,此时电子的定向移动速度为v,在时间内,通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为A. B.C.D.4. ( 2分 ) 下列用电器中,利用电流的热效应的是()A. 洗衣机B. 电视机 C. 电熨斗 D. 电冰箱5. ( 2分 ) 如图所示,在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,其中Na+水平向右移动.若测得4s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M,那么溶液中的电流方向和大小为()A. 水平向左0.8AB. 水平向右0.08A C. 水平向左0.4A D. 水平向右0.04A6. ( 2分 ) 铅蓄电池的电动势为2V,这表示A. 电路中每通过1C的电量,电源就把2J的电能转化为化学能B. 蓄电池两极的电压为2VC. 蓄电池在1秒内将2J的化学能转化为电能D. 蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池电动势为的大7. ( 2分 ) 有一条横截面积为S的铜导线,通过的电流为I。
已知铜的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为N A,电子的电量为e。
若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为()A.B.C.D.8. ( 2分 ) 如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法不正确的是()A. 该电池的容量为500 mA·hB. 该电池的电动势为3.6 VC. 该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD. 若电池以10 mA的电流工作,可用50小时9. ( 3分 ) 有一横截面积为S的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子电量为e,此时电子定向移动的速度为v,则在时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为A. B.C.D.10. ( 3分 ) 如图,光滑绝缘的水平面桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框匀强磁场区域宽度为2L、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下导体框的一边跟磁场边界平行,在外力作用下以恒定速度v穿过磁场下列说法正确的是A. 穿过磁场过程,外力做的功为B. 穿过磁场过程,导体框产生的焦耳热为C. 进入磁场过程,通过导体框某一横截面的电量为D. 进入和离开磁场过程,通过导体框的电流大小都为,且方向相同11. ( 3分 ) 关于电流,下列说法中正确的是A. 通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B. 在国际单位之中,电流的单位是AC. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大D. 因为电流有方向,所以电流是矢量12. ( 3分 ) 如图所示为两个不同闭合电路中的两个不同电源的图象,则下述说法中正确的是A. 电动势,内阻B. 电动势,内阻C. 外电路发生短路时,回路中的电流D. 当电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大二、解答题13. ( 15分 ) 如图所示,电路中接电动势为4V,内电阻为的直流电源,电阻、、、的阻值均为,电容器的电容为,电流表的内阻不计,当电路稳定后.(1)求电流表的读数;(2)求电容器所带的电荷量;(3)如果断开电源,求通过的电荷量.14. ( 5分 ) 质量为m边长为L,单位长度电阻率为的正方形导线框以速度V从垂直于纸面方向的匀强磁场下边界竖直抛入其中。
电源和电流一.选择题1.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件,才能在导体中产生恒定的电流()A.有可以自由移动的电荷;B.导体两端有电压;C.导体两端有方向不变的电压;D.导体两端有方向不变,且大小恒定的电压。
2.一架半导体收音机,电池供电的电流是8mA,也就是说()A.1h电池供给1C的电量B.1000s电池供给8C的电量C.1s电池供给8C的电量D.1min电池供给8C的电量3.关于电流,下列说法中哪些是正确的()A、通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率;B、金属导线中电子运动的速率越大,导线中的电流就越大;C、电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向;D、国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位。
4.有一横截面积为S的铜导线,流径其中的电流强度为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电量为e,此时电子的定向移动速度为v,在△t时间内,通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为()A.nvs△t ;B.nv△t ;C.I△t/e ;D.I△t/se 。
5.对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是()A.导体内部的电场强度为零B.导体是个等势体C.导体两端有恒定的电压存在D.通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等6.关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导线截面的电量越多,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,所以电流是矢量二.填空题7.电源是把______能转化为______能的装置。
8.在一条通有恒定电流的导线中,电流是I。
如果每个电子的电量用e表示,那么,在时间t内通过该导线某一横截面的自由电子数等于__________。
9.导体中的电流是5μA,那么在3.2s内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面,相当于______个电子通过该截面。
10.在学校实验室的示波器中,电子枪两秒内发射了6×1013个电子,则示波管中的电流大小为。
人教版物理高二选修3-1 2.1电源和电流同步检测卷D卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共17题;共37分)1. (2分) (2017高二上·海口期末) 电学中下列叙述正确的是()A . 电容器是储存磁能的传感器B . 常见干电池的电动势是1.5VC . 电流一定从电源的负极流向正极D . 爱迪生发现了焦耳定律2. (2分)关于电流,下面说法正确的是()A . 只要将导体置于电场中,导体中就有持续的电流B . 电源的作用是保持导体两端的电压C . 导体内无电流时,导体内一定无任何电荷运动D . 导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的3. (2分) (2019高二上·博野月考) 关于电源电动势,下面说法不正确的是()A . 电源两极间电压总等于电动势B . 电动势越大的电源,将其他能转化为电能的本领越大C . 电路接通后,电源的电压小于它的电动势D . 电动势只由电源性质决定,与外电路无关4. (2分) (2019高二上·南宁月考) 测定电源电动势E和内阻r实验电路如图所示,按图连接好电路,当滑动变阻器的滑片由右端滑到中点的过程中,电流表示数有明显变化,但电压表示数基本不变,只有滑片滑到左端附近时,电压表才有比较明显变化。
则以下关于滑动变阻器总阻值R与电源内阻r的关系正确的是()A . R比r稍小B . R比r稍大C . R比r小很多D . R比r大很多5. (2分) (2019高二上·河北月考) 关于电源和电流,下述说法正确的是()A . 电源的电动势就是电源正负极之间的电压B . 从能量转化的角度看,电源是把其他形式的能转化为电能的装置C . 由公式可知,导体的电阻与通过它的电流成反比D . 闭合白炽灯开关,灯立刻就亮,这表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速6. (2分) (2018高二下·易门期末) 关于电源,下列说法正确的是()A . 当电池用旧之后,电源电动势减小,内阻增大B . 当电池用旧之后,电源电动势和内阻都不变C . 当电池用旧之后,电源电动势基本不变,内阻增大D . 以上说法都不对7. (3分) (2017高二上·呼和浩特期末) 关于电动势,下列说法正确的是()A . 在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能增加B . 对于给定的电源,移动正电荷,非静电力做功越多,电动势就越大C . 电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多D . 电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多8. (3分) (2018高二上·杭锦后旗月考) 如图所示,甲、乙两个改装电表的电路,都是由一个灵敏电流表G 和一个电阻箱R组成,下列说法中正确的是()A . 甲表是电流表,R增大时量程增大B . 甲表是电流表,R增大时量程减小C . 乙表是电压表,R增大时量程减小D . 乙表是电压表,R增大时量程增大9. (2分)下列关于电流的说法中不正确的是A . 我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流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 . 电流是标量10. (2分)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11. (2分)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为,接电路的实物图如图所示下列对该学生接线的说法错误的是A . 滑动变阻器不起变阻作用B . 电流表接线有错C . 电压表量程选用不当D . 电压表接线不妥12. (3分) (2018高二上·黑龙江月考) 下列说法中正确的是()A . 同一电源接在不同电路中,电源的电动势会发生变化B . 铅蓄电池电动势为2V,表示铅蓄电池能在1s内将2J的化学能转变为电能C . 焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路D . 电阻是导体自身的特性,其大小与导体两端是否有电压没有直接关系13. (2分)在国际单位制中,表示电动势(外电路断开时电源两端的电压)单位的符号是()A . TB . VC . WbD . E14. (2分)关于生活中常见的电现象,下列说法错误的是()A . 家庭照明电路的电压是直流220VB . 生产生活中可以利用静电作用除尘C . 电饭锅是利用电流热效应工作的D . 手机是利用电磁波传递信号的15. (2分)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 . 导体中有电荷运动就形成电流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16. (2分)导出单位是由基本单位组合而成的,则下列说法中正确的是()A . 加速度的单位是m/s2 ,是由m、s两个基本单位组合而成的B . 加速度的单位是m/s2 ,由公式a=可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的C . 加速度的单位是m/s2 ,由公式a=可知,它是由N、kg两个基本单位组合而成的D . 以上说法都是正确的17. (2分) (2019高一下·潍坊期中) 铅蓄电池的电动势为2V,这表示()A . 蓄电池两极间的电压为2VB . 蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能C . 电路中每通过1C电量,电源把2J的化学能转变为电能D . 蓄电池将化学能转变成电能时,静电力做的功比一节干电池电动势为的大二、填空题 (共5题;共10分)18. (2分) (2019高二下·桃江开学考) 某一型号手机的电池铭牌上标有“3.6V,750mA•h”,该手机电池的电动势是为________V,外电路断开时,电池两极间电压的大小为________V.19. (3分) (2018高二上·海南期末) 电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为________能的装置,在电池中,非静电力是化学作用,它使________能转化为电势能;在发电机中,非静电力是电磁作用,它使________能转化为电势能。
(精心整理,诚意制作)课堂同步1.下列叙述中,产生电流的条件是()A.有自由电子 B.导体两端存在电势差C.任何物体两端存在电压 D.导体两端有恒定电压2.下列说法中正确的有()A.导体中电荷运动就形成了电流B.电流强度的单位是安培C.电流强度有方向,它是一个矢量D.一切导体,只要其两端电势差为零,则电流强度就为零3.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.导体的横截面越大,电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电量越大,电流越大D.导体中的自由电荷越多,电流越大4.下列关于电流的说法中,正确的是()A.金属导体中,电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率B.温度升高时,金属导体中自由电子热运动加快,电流也就加大C.电路接通后,电子就由电源出发,只要经过一个极短的时间就能达到用电器D.通电的金属导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动,电流的传播速率等于光速5.金属导体导电是作定向移动,电解液导电是作定向移动,气体导电是和都作定向移动。
6.通过一个导体电流是5A,经过4min通过该导体一个截面的电量是( )A.20C B.50C C.1200C D.20xxC课后巩固1.下列说法中正确的是( ).A.电流的方向就是电荷移动的方向B.在某一直流电源的外电路上,电流的方向是从电源正极流向负极C.电流都是由电子的移动形成的D.电流是有方向的量,所以是矢量2.某一探测器因射线照射,内部气体电离,在时间t内有n个二价正离子到达阴极,有2n个电子到达探测器的阳极,则探测器电路中的电流为().A .0B .2ne /tC .3ne /tD .4ne /t3.有一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I 。
设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子电量为e ,此时电子定向移动的速度为v ,则在△t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( ) A .nvS △t B .nv △t C . et I ∆ D .SetI ∆4.若上题中单位体积的导线中有n 个自由电子改为单位长度的导线中有n 个自由电子,则正确的答案为( )提速训练1.银导线的横截面积S ,通以大小为I 的电流,设银的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏伽德罗常数为N A .若每个银原子可以提供一个自由电子,则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n =________。
高二物理人教版选修3-1 2.1电源和电流 课后检测 1 / 10高二物理选修3-1 第二章2.1电源和电流课后检测一、单选题1.关于电流的说法中正确的是( )A. 根据I =qt ,可知I 与q 成正比B. 电流有方向,电流也有矢量C. 在金属导体中,自由电子移动方向为电流方向D. 电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位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量越多B. 在相同时间内,通过导体截面的电量越多,导体中的电流就越大C. 通电时间越长,电流越大D. 根据I =Qt 可知,导体中的电流与通过横截面的电量成正比,与通过时间成反比3.如图所示,在NaCl 溶液中,正、负电荷定向移动,其中Na +水平向右移动.若测得4s内分别有1.0×1018个Na +和Cl -通过溶液内部的横截面M ,那么溶液中的电流方向和大小为( )A. 水平向左0.8AB. 水平向右0.08AC. 水平向左0.4AD. 水平向右0.04A4.通过一个导体的电流是5A ,经过4min 通过该导体横截面的电荷量是( )A. 20 CB. 50 CC. 1200 CD. 2000 C5.有一条横截面积为S 的铜导线,通过的电流为I .已知铜的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏伽德罗常数为N A ,电子的电量为e .若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为( )A. IM ρSN A eB. IρMSN A eC. IMS ρN A eD. IMρSN A e 6.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. ve 2πr 顺时针B. ve r 顺时针C. ve 2πr 逆时针D. ver 逆时针7.如图所示,一根横截面积为S的长直导体棒,每米含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,当自由电荷以速度v定向运动时,导体棒中的电流大小()A. nqvB. qv C. nqvS D. qvS8.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道.当环中电子以光速的110流动而形成10 mA 的电流时,环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108m /s,电子电荷量e=1.6×10-19C )()A. 5×1010个B. 5×1011个C. 1×102个D. 1×104个二、多选题9.如图所示,半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q。
高二物同步训练试题解析一、选择题1.关于电的作用,下列说法正确的是( )A.电的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电的作用是能直接释放出电能.电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.电的作用就是使自由电荷运动起解析:选电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,故只有正确.2.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则( )A.v1最大B.v2最大.v3最大D.无法确定解析:选电场传播的速率(或电流的传导速率)等于光速,而电子无规则热运动的速率,常温下量级为105 /,自由电子定向移动的速率量级一般为10-5 /,所以选项正确.3.在示波管中,电子枪2 内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为( )A.48×10-6 A B.3×10-13 A.96×10-6 A D.3×10-6 A解析:选A I=== A=48×10-6 A4.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.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=知A错B对;由I=qSv得:v甲=v乙,所以、D错.5.北京正负电子对撞机的储存环是长为240 的近似圆形轨道,当环中的电流为10 A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目为( )A.50×1011B.5×1019.10×1013D.10×103解析:选A电子运动一周所需要的时间:==8×10-6在圆形轨道上任取一横截面,则在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=I=8×10-6×10×10-3=8×10-8环中具有电子N==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.qvS D.qv/S解析:选A在运动方向假设有一截面,在时间内通过截面的电量Q=v·q等效电流I==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,内通过溶液内截面S的正离子是1,负离子是2,设基元电荷为,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.溶液内电流方向从A→B,电流I=错误!未定义书签。
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.qvC .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。
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电源和电流夯基达标1.下列叙述中,产生电流的条件是( )A.有自由电子B。
导体两端存在电势差C.任何物体两端存在电压D.导体两端有恒定电压1解析:要产生电流,需要有自由电荷,故A选项说法不准确,而且要有能驱使电荷做定向移动的作用力——电场力,即有电场,满足上述条件的是选项B。
导体两端有恒定电压,可产生持续的恒定的电流,根据题意,可产生瞬时电流也符合,故不选D项。
答案:B2.下列说法中正确的有()A。
导体中电荷运动就形成了电流B.电流的单位是安培C.电流有方向,它是一个矢量D.对于导体,只要其两端电势差为零,则电流就为零2解析:导体中电荷定向移动形成电流,A选项错;电流有方向,但是它是标量,C选项错;对于导体,其两端电势差为零时,导体内无电场,电子不能发生定向移动,故电流为零,D选项正确.答案:BD3.对电流概念的正确理解是()A。
通过导体的横截面的电荷量越多,电流越大B。
导体的横截面越大,电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越大,电流越大D。
导体中的自由电荷越多,电流越大3解析:根据电流的定义I=q/t可以判断只有C选项正确。
答案:C4.下列关于电流的说法中,正确的是( )A。
金属导体中,电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率B.温度升高时,金属导体中自由电子热运动加快,电流也就加大C。
高中物理学习材料唐玲收集整理2-1电源和电流基础夯实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答案:B解析:电源的作用是能保持导体两端的电压,使电路中形成持续电流,故B正确,A、C、D错误。
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,它是一个矢量D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在答案:B解析:自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷移动但不是定向移动则不行,故选项A错误。
形成电流的条件是导体两端保持有电压,且必须是导体而非任何物体,故选项D错误。
电流有方向,但它是标量,故选项C错误。
3.(2012·衡水十四中高二检测)关于电流,下列说法中正确的是( )A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B.电子运动速率越大,电流越大C.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量答案:C解析:由I=qt知q大,I不一定大,还要看t的大小,故A错,由I=nqSv知,电子运动的速率v大,电流不一定大,电流还与n、S有关,故B错,单位时间内通过导线横截面的电量越多,电流越大,C对。
电流虽有方向但不是矢量,合成遵循代数法则,故D错。
4.(2011·苍山县高二期中)下列关于电流的说法中,错误的是( )A.我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B.恒定电流是由恒定电场产生的C.导体中没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动D.由I=qt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答案:C5.(2011·合肥高二检测)某一探测器,因射线照射而使内部气体电离,在时间t内有n个二价正离子通过探测器某一个截面,同时有2n个电子也通过该截面,则探测器电路中的电流为( )A .0B .2ne /tC .3ne /tD .4ne /t答案:D解析:经过这个截面的有正负两种电荷,所以电量应该等于两种电量绝对值的和,故电流为I =q t =n ·2e +2ne t =4ne t,A 、B 、C 错误,D 正确。
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电源和电流检测题
课堂同步
1.下列叙述中,产生电流的条件是()
A.有自由电子 B.导体两端存在电势差
C.任何物体两端存在电压 D.导体两端有恒定电压
2.下列说法中正确的有()
A.导体中电荷运动就形成了电流
B.电流强度的单位是安培
C.电流强度有方向,它是一个矢量
D.一切导体,只要其两端电势差为零,则电流强度就为零
3.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.导体的横截面越大,电流越大
C.单位时间内通过导体横截面的电量越大,电流越大
D.导体中的自由电荷越多,电流越大
4.下列关于电流的说法中,正确的是()
A.金属导体中,电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率
B.温度升高时,金属导体中自由电子热运动加快,电流也就加大
C.电路接通后,电子就由电源出发,只要经过一个极短的时间就能达到用电器
D.通电的金属导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动,电流的传播速率等于光速
5.金属导体导电是作定向移动,电解液导电是作定向移动,气体导电是和都作定向移动。
6.通过一个导体电流是5A,经过4min通过该导体一个截面的电量是( )
A.20C B.50C C.1200C D.2000C
课后巩固
1.下列说法中正确的是( ).
A.电流的方向就是电荷移动的方向
B.在某一直流电源的外电路上,电流的方向是从电源正极流向负极
C.电流都是由电子的移动形成的
D.电流是有方向的量,所以是矢量
2.某一探测器因射线照射,内部气体电离,在时间t内有n个二价正离子到达阴极,有
2n 个电子到达探测器的阳极,则探测器电路中的电流为( ).
A .0
B .2ne/t
C .3ne/t
D .4ne/t
3.有一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I 。
设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子电量为e ,此时电子定向移动的速度为v ,则在△t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( ) A .nvS △t
B .nv △t
C .
e t I ∆ D .Se
t
I ∆ 4.若上题中单位体积的导线中有n 个自由电子改为单位长度的导线中有n 个自由电子,
则正确的答案为( )
提速训练
1.银导线的横截面积S ,通以大小为I 的电流,设银的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏伽德罗常数为N A .若每个银原子可以提供一个自由电子,则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n=________。
2.电子绕核运动可等效为一环形电流.设氢原子中的电子沿半径为r 的圆形轨道运动,已知电子的质量为m ,电子的电量为e ,则其等效电流的大小等于________.
高考链接
1.来自质子源的质子(初速为0),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电
流为1mA 的细柱形质子流。
已知质子的电量为e=1.6×10-19
C ,这束质子流每秒钟打到靶上的质子数是多少?假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中质子数分别为n 1和n 2,求n 1和n 2的比值。
2.一个电解槽中,单位体积内的正负离子数都为n ,每个离子的带电量为q ,正负离子的平均定向速度率都为v ,电解槽的横截面积为S ,试求通过电解槽的电流强度。
参考答案
课堂同步:1.B 2.B 3.C 4.D 5.自由电子、正负离子 自由电子和正负离子6.C
课后巩固:1.B 2.D 3.AC 4.BC 提速训练:1.
M
SN A
ρ 2.
mr
2K e 2π
高考链接:1.质子数为6.25×1016
个 n 1:n 2=2:1(点拔:任何位置I 相同,而在加速电场中,由动能定理得v 1:v 2=1:2再由I=nevS 得结论)
2. 2nSvq (注意:正负离子向相反方向移动)。