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- 2021-05-23 发布
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第五节 电流和电源
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、 选择题(本题包括9小题,每小题给出的四个
选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选
项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3
分,有选错或不选的得0分,共45分)
1.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
2.以下说法中正确的是( )
A.只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续电流
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
3.在国际单位制中,电流强度的单位是( )
A.C/s
B.V/Ω
C.A
D.W/V
4.满足下面哪个条件,就产生电流( )
A.有自由电子
B.导体两端有电势差
C.任何物体两端有电压
D.导体两端有恒定电压
5.一段横截面积为0.5 的导体材料中,每秒钟有0.2 C正电荷和0.3 C负电荷相向运动,则电流强度是( )
A.0.2 A B.0.3 A
C.0.5 A D. A
6.下列说法中正确的是( )
A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B.电源的电动势在数值上等于两极间的电压
C.电源的电动势与电压的单位相同,但与电压有本质的区别
D.电动势越大,电源两极间的电压一定越高
7.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )
A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能
B.蓄电池两极间的电压为2 V
C.蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
8.关于电流的方向,下列说法中正确的是( )
A.电源供电的外部电路中,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
B.电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
C.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
D.电容器充电时,电流从负极板流出,流入正极板
9.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的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为、电流为的电子束.已知电子的电荷量为、质量为,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δ的电子束内的电子个数是( )
二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分.请将
正确的答案填到横线上)
10.有两个导体,分别带正、负电荷,如果在他们之间连接一条导线,导线中的自由电子便会在
的作用下,定向移动,两导体的
很快就消失,两导体成为 ,达到 .
11.图1-5-1是两个电池外壳上的说明文字.
图1-5-1
上述进口电池的电动势是 V,上述国产电池最多可放出 mA·h时的电荷量,若该电池平均工作电流为0.03 A,则最多可使用
h.
三、计算题(本题共4小题,共39分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
12.(8分)在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图1-5-2所示,若测得2 s内有1.0×个和通过溶液内部的横截面,试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?
图1-5-2
13. (8分)在示波管中,电子枪2 s内发射了6×个电子,则示波管中电流的大小为多少?
14. (11分)已知电子的电荷量为,质量为,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?
15. (12分)你知道以下电流大概是多少吗?
A.一般手电筒中通过小灯泡的电流
B.电子手表工作时的电流
C.彩色电视机工作时的电流
D.人体能长时间承受的安全电流
第五节 电流和电源
得分:
一、 选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
二、填空题
10.
11.
三、计算题
12.
13.
14.
15.
第五节 电流和电源 参考答案
一、 选择题
1.B 解析:自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷运动但不是定向移动则不能形成电流,故选项A错误.形成电流的条件是导体两端有电压,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.正确选项为B.
2.B 解析:要有持续电流必须有电源,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.电流的传导速度等于光速,电荷定向移动的速率很小,C不对.在形成电流时电荷定向移动,并不是热运动就消失了,其实电荷仍然做无规则的热运动,D不对.
3.C
4.BD
5.C 解析:.
6.C 解析:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.而电压是电场中两点间的电势差,电动势与电压有着本质的区别,所以A选项错,C选项对;当电源开路时,两极间的电压在数值上等于电源的电动势,但在闭合电路中,电源两极间的电压(路端电压)随外电阻的增大而增大,随外电阻的减小而减小,当电源短路时, =0,这时路端电压为零,所以B、D选项错.
7.AD 解析:根据电动势的定义和表达式,非静电力移动1 C电荷量所做的功=1×2 J=2 J,由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能,A正确,C错.电源开路时两极的电势差(电压),而,所以=2
V,题目中未说处于开路状态,所以B错误.电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量, =2 V>=1.5 V,故D正确.
8.AD 解析:在电源的外部电路中,电流从电源正极流向负极,在电源的内部,电流从负极流向正极,电源正极电势高于负极电势,所以A正确,B错误.电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C错误.电容器充电时,电子流入负极板,所以电流从负极板流出,流入正极板.D正确.
9.B 解析:带电粒子加速后的速度为
电子运动Δ用的时间为
设所求电子数为,有
① ③式联立求解得,所以选项B正确.
一、 填空题
10.电场力 电势差 等势体 静电平衡
11.1.2 600 20 解析:由表格知电动势(国产和进口电池)均为1.2 V,国产电池电荷量为600 mAh.由于,所以国产电池的使用时间为 h.
二、 计算题
12.溶液中的电流大小为0.16 A,方向由A指向B.
解析:NaCl溶液导电是靠自由移动的和 ,它们在电场力作用下向相反方向运动.因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向,故溶液中电流方向与定向移动方向相同,即由指向.
和都是一价离子,每个离子的电荷量为1.6×C,NaCl溶液导电时,由向定向移动,由向运动,负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动,可见,每秒钟通过横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和,则有
13.4.8× A
解析:在2 s内通过示波管的电荷量为:
14. 解析:截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间内,通过这个截面的电荷量.则有:
再由库仑力提供向心力有:
15.解析:A.手电筒小灯泡的工作电流为0.25 A.
B.电子手表工作时,液晶屏显示的电流为几微安.
C.彩色电视机工作时,屏幕为21寸,电源的工作电流为0.4 A左右,屏幕为29寸,电源的工作电流为1 A左右.
D.一般来说,50~60 Hz的交流电,人能感到的触电电流约为1 mA,能够自行摆脱电源的触电电流为10 mA,触电电流达到50 mA以上,将引起心室颤动.因此,国际电工委员会规定的安全电流(摆脱电流)为10 mA.