2017高中物理第2章恒定电流1电源和电流课时作业新人教版选修

电源和电流 基 础 夯 实 一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(绵阳市南山中学20142015学年高二上学期期中)下列说法中正确的是(B)A导体中只要电荷运动就形成电流B在国际单位制中，电流的单位是AC电流有方向，它是一个矢量D根据I，可知I与q成正比解析：电流是由导体中电荷的定向运动形成的，在没有电流的时候，导体中电荷也是在不停的运动，只不过此时电荷的运动时杂乱无章的，所以A错误；电流的单位是安培，所以B正确；电流是标量，所以C错误；I是电流的定义式，I与q无关，所以D错误。2(杭州二中20152016学年高二检测)关于电流，下列说法正确的是(B)A导体中无电流的原因是其内部的自由电荷停止了运动B同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大C由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动速率大得多，故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多D电流的传导速率就是导体内自由电荷的定向移动速率解析：导体中无电流时，内部的自由电荷仍在无规律运动，选项A错误；由InqvS可知，同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大，选项B正确；电流的大小与电荷无规则运动的快慢无关，选项C错误；电流的传导速率是电场形成的速度，约为光速，而自由电荷的定向移动速率远小于光速，选项D错误。3在示波管中，电子枪2s内发射了61013个电子，则示波管中电流的大小为(B)A4.8106AB3.01013AC9.61016A D3.0106A解析：电子枪2s内发射了61013个电子，则2s内通过示波管横截面的电子数为61013个，因此电流IA4.8106A，故A正确。4关于电流的方向，下列说法中正确的是(AD)A在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：在电源供电的外部电路中，电流从正极流向负极，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。5如图所示，福娃欢欢带正电，福娃贝贝带负电，用导体棒连接的瞬间，就一系列问题两人发生争执，你认为下列说法正确的是(ACD)A福娃欢欢说，电流计指针偏转，有瞬时电流B福娃贝贝说，电流计指针不偏转，无电流C福娃欢欢说，最终我们是等势体D福娃贝贝说，最终导体棒内的电场强度等于零解析：带正电荷的福娃欢欢的电势高于带负电荷的福娃贝贝的电势，用导体棒连接的瞬间，电流表指针偏转，有瞬时电流，A正确、B错误；最终达到静电平衡，成为等势体，导体棒内的电场强度等于零，C、D正确。二、非选择题6如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内有1.01018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？答案：溶液中的电流大小为0.16A，方向由A指向B。解析：NaCl溶液导电是靠自由移动的Na和Cl离子，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e1.61019C，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M横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有IA0.16A7(郑州一中20152016学年高二上学期检测)导线中的电流是108A，导线的横截面积为1mm2。(1)在1s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e1.61019C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.51028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1cm，平均需要多少时间？答案：(1)6.251010个(2)7.41013m/s(3)1.351010s解析：(1)N个6.251010个。(2)由公式IneSv得vm/s7.41013m/s。(3)由v得ts1.351010s。 能 力 提 升 一、选择题(1、2题为单选题，35题为多选题)1(北京101中学20152016学年高二段考)我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，电子电荷量e1.61019C，在整个环中运行的电子数目为51011个，设电子的运行速度是3107m/s，则环中的电流是(B)A10mA B1mAC0.1mA D0.01mA解析：电子运动一周的时间为T，在T时间内通过任意横截面的电荷量为：qne，电流为：IA10mA。2(辽宁抚顺一中20152016学年高二上学期期中)铜的摩尔质量为M，密度为，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(D)A光速c BC. D解析：假设电子定向移动的速率为v，那么在t时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积(vtS)中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtS，物质的量为，所以电荷量q，I，于是得：v。3如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的(AD)A电流相等B电流不相等C自由电子定向移动的速率相等D自由电子定向移动的速率不相等解析：由电流定义知I，A正确，B错误。由电流的微观表达式InSqv知，I、n、q均相等，因为SAvB，故C错误，D正确。4半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕中心轴线以角速度匀速转动，则由环产生的等效电流应有(AB)A若不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B若电荷量不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小解析：正电荷Q均匀分布在橡胶环上，当环转动时，在环上任取一截面，则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q，由电流的定义式I及T得，环中等效电流为I，故选A、B。5关于导体中的恒定电场，下列说法中正确的是(CD)A导体中的电场是由电源两极在空间直接形成的B导体中的电场是导体内自由电荷形成的C导体中的电场线始终和导线平行D导体中的电场分布不随电荷的移动和时间而改变解析：导体中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的稳定电场，电场的分布不随时间发生改变。二、非选择题6(甘肃庆阳一中20142015学年高二检测)夏季某日午后，某地区距地面约1km的空中有两块乌云，相距3km，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3109V不变。已知空气的电场击穿场强为3106V/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500C，可释放多少能量？(3)这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？答案：(1)1000m(2)1.51012J(3)5104A解析：(1)由E得dm1000m。(2)释放的能量E能qU5003109J1.51012J。(3)由电流的定义得IA5104A。7如图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，AB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，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电荷，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mmol电子，每昼夜能除尘nkg，计算高压电源的电流强度I(电子电荷量设为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t)。答案：解析：根据电流强度定义式I，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QQ。因为QmnNAe，QIt，所以mnNAeIt，I。