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- 2021-05-27 发布
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第1节 电源和电流
1.形成电流的条件.
(1)导体中有能够自由移动的电荷.
(2)导体两端存在电压.
2.电流的方向.
与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反.
电流虽然有方向,但它是标量.
3.电流.
(1)定义式:I= .
(2)微观表达式:I=nqSv.
(3)单位:安培(安),符号A, 1 A=1_C/s.
►基础巩固
1.关于电源和电流,下列说法中正确的是(C)
A.电流是由大量电荷的无规则运动形成的
B.电路中只要有电源,就一定会有电流
C.在电源外部,电流从电源的正极流向负极
D.电流的方向总是从电源的正极流向负极
解析:A.电荷的定向移动方向形成电流,电荷的无规则运动不会形成电流;故A错误;B.电路中有电源,如果电路没有闭合,则电路中没有电流,故B错误;C.在电源外部,电流由电源正极流向电源负极,故C正确;D.在电源的内部,电流由电源的负极流向正极;故D错误.故选C.
2.下列说法不正确的是(A)
A.自由电荷运动时必定形成电流
B.形成电流必须要有自由电荷
C.形成电流必须要有电压
D.电源的作用是维持导体两端的电压
解析:A.自由电荷的定向移动形成电流,故A错误.BC.形成电流的条件:有自由电荷,两端要有电压,二者缺一不可,故BC正确. D.电源是提供能源的装置,电动势是表征电源的物理量,电源是给用电器提供电压的,故D正确.本题是选不正确的,故选A.
3.关于电流的方向,下列说法中正确的是(C)
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
解析:电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,故选项C正确.
4.关于电流的说法中正确的是(D)
A.根据I=,可知I与q成正比
B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流
C.电流有方向,电流是矢量
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
解析:依据电流的定义式可知,电流与q、t皆无关,显然选项A是错误的;虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B也是错误的.电流是标量,故选项C也不对.
5.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10-6 m2的导线,那么电路中的电流是(电子带电量为1.6×10-19 C)(D)
A.0.016 μA B.1.6 mA
C.16 μA D.0.16 μA
解析:由电流的定义式I=可知,电流大小与横截面积无关,代入数据可求得电路中的电流为0.16 μA.
6.一台半导体收音机,电池供电的电流是8 mA,也就是说(B)
A.1 h电池供给8 C的电荷量
B.1 000 s电池供给8 C的电荷量
C.1 s电池供给8 C的电荷量
D.1 min电池供给8 C的电荷量
解析:由公式I=,供给8 C电荷量时的通电时间t== s=1 000 s.故选B.
►能力提升
7.关于稳恒电场,下列说法不正确的是(A)
A.稳恒电场的电场强度随时间而变化
B.稳恒电场的电场强度不随时间而变化
C.稳恒电场是导体中形成电流的条件
D.电源可以使导体中形成稳恒电场
解析:稳恒电场是指电场强度的大小方向随时间均不变化的电场;A错,B对;稳恒电场保持恒定的电压,是电路中形成电流的必要条件,C对;电源的作用是提供电能,使正负极产生稳定的电压,形成稳定的电场.D对.故答案选A.
8.如果在导体中产生了电流,则下列说法中正确的是(C)
A.导体两端的电压为0,导体内部的场强不为0
B.导体两端的电压为0,导体内部的场强为0
C.导体两端的电压不为0,导体内部的场强不为0
D.导体两端的电压不为0,导体内部的场强为0
解析:在导体内产生了电流,说明自由电荷在静电力的作用下发生定向移动,因此导体内部的场强不为零,导体两端的电压也不为零,选项C正确.
9.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(D)
A.光速c B. C. 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,
所以电荷量q=.
因电流I==,解得:v=.
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0,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(B)
A. B.
C. D.
解析:根据动能定理得eU=mv2得到,v=①
在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内电子电量为q=IΔt=I②
电子数n=③
联立①②③得到:n=.
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