湖南省邵阳市隆回县万和实验学校高中物理 2.1电源和电流课时作业 新人教版选修3-1 6页

湖南省邵阳市隆回县万和实验学校高中物理 2.1电源和电流课时作业 新人教版选修3-1 ‎ ‎(2020.10)‎ ‎1．关于电流，下列说法正确的是(　　)‎ 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 解析：　根据电流的概念，电流是单位时间内通过截面的电荷量，知A项错．规定正电荷移动的方向为电流方向，知B项错．自由电荷持续的定向移动才会形成电流，C错，D对．‎ 答案：　D ‎2．以下说法正确的是(　　)‎ 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 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．电流的传导速度等于光速，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．‎ 答案：　B ‎3．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 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．‎ 答案：　AD ‎4．电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10－‎6 m2‎的导线，那么电路中的电流是(　　)‎ A．0.016 mA　　　　　　　 B．1.6 mA C．0.16 μA D．16 μA 解析：　电流的大小是通过导体横截面积的电荷量与所用的时间的比值，即：‎ I＝＝ A＝0.16 μA，故选C.‎ 答案：　C ‎5．有甲、乙两导体，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2倍，下列说法中正确的是(　　)‎ A．通过甲、乙两导体的电流相同 B．通过乙导体的电流是甲导体的2倍 C．乙导体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的2倍 D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相同 解析：　由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，因此乙导体中的电流是甲的2倍，故A错误，B正确；又I＝nqSv，则v＝，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道)，所以v的关系无法判断，C、D错误．‎ 答案：　B ‎6.‎ 如右图所示，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，由于棒运动而形成的等效电流大小为(　　)‎ A．vq B. C．qvS D．qv/S 解析：　在运动方向上假设有一截面，则在t时间内通过截面的电荷量为Q＝vt·q，等效电流I＝Q/t＝vq，故A正确．‎ 答案：　A ‎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 解析：　截取圆环的任一截面S，则在橡胶环运动一周期的时间内通过这个截面的电荷量为Q，即I＝＝＝＝，由上式可知A、B正确．‎ 答案：　AB ‎8．某电解池，如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019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 B．‎‎0.8 A C．‎1.6 A D．‎‎3.2 A 解析：　由于电解液中，是正、负两种离子的定向移动形成电流，故1 s内流过某截面的电荷量为正、负离子所带电荷量的代数和即q＝(5×1018‎ ‎×2＋1.0×1019)×1.6×10－‎19 C＝‎3.2 C，故通过这个截面的电流为I＝＝ A＝‎3.2 A.‎ 答案：　D ‎9．如下图所示的电解槽接入电路后，在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为基元电荷，以下说法正确的是(　　)‎ A．当n1＝n2时电流强度为零 B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝ C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度I＝ D．电流方向从A→B，电流强度I＝ 解析：　本题考查电流方向和电流强度的定义式I＝，电荷的定向移动形成电流，金属导体中定向移动的是带负电的自由电子，这时电流的方向与自由电子定向移动方向相反，在电解液导电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，所以，电流强度应该是I＝，电流方向应是从A→B.‎ 答案：　D ‎10．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. 解析：　设单位体积内电子数为n，对电子加速过程应用动能定理：eU＝mv2‎ 所以电子刚出电场时定向移动速度v＝ 由电流的微观表达式I＝nSqv得：n＝＝ ，‎ Δl内的电子数为：N＝n·ΔlS＝，故B正确．‎ 答案：　B ‎11．如下图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示．若测得2 s内有1.0×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？‎ 解析：　NaCl溶液导电是靠自由移动的Na＋和Cl－，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Na＋定向移动的方向相同，即由A指向B.‎ Na＋和Cl－都是一价离子，每个离子的电荷量为e＝1.6×10－‎19C，NaCl溶液导电时，Na＋由A向B定向移动，Cl－由B向A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M的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有 I＝＝ ‎＝A ‎＝‎0.16 A.‎ ‎12．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＝得d＝＝ 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＝＝ A＝5×‎104 A.‎ 答案：　(1)1 ‎000 m　(2)1.5×1012 J　(3)5×104 A ‎