2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 第1节 电源和电流课时作业 新人教版选修3-1.doc

第1节 电源和电流随堂检测 1现代生活离不开电源，电子表、照相机、移动电话、计算器及许多电子产品，都需要配备各式各样的电源以下关于电源的说法正确的是()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、负极之间有一定的电势差，这需要电源不断地将其内部的负电荷向负极聚集，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错误从能量转化的角度来看，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，故B正确若要电路中有电流，不仅需要有电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C错误电源是对电路提供能量的装置，故D错误2(多选)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()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：选AD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，C错误，D正确3(高考上海卷)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射5价重离子束，其束流强度为12105 A，则在1 s内发射的重离子个数为(e161019 C)()A301012B151013C751013 D3751014答案：B4已知铜导线中的电流为1 A，铜导线的横截面积为1 mm2，求：(1)在1 s内，有多少个电子通过铜导线的横截面？(电子电荷量e161019 C)(2)自由电子的平均移动速率多大？(设铜导线中每立方米含有851028个自由电子)解析：(1)1 s内通过铜导线横截面的电荷量为qIt1 C所以1 s内通过铜导线横截面的电子个数N(个)6251018(个)(2)由电流的微观表达式InqSv得自由电子的平均移动速率v m/s735105 m/s答案：(1)6251018个(2)735105 m/s课时作业 学生用书P129(单独成册)一、单项选择题1关于电流的说法中正确的是()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：选D依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，选项A错误；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，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以选项B、C错误；选项D正确2金属导体内电流增强，是因为()A导体内单位体积的自由电子数增多B导体内自由电子定向移动的速率增大C导体内电场的传播速率增大D导体内自由电子的热运动速率增大解析：选B对于确定的金属导体，单位体积内的自由电子数是一定的，而且导体内电场的传播速率也是一定的，所以A、C错误；导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大，使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大，B正确；导体内自由电子的热运动与电流的大小无直接关系，D错误3一段粗细均匀的铜导线的横截面积是S，导线单位长度内的自由电子数为n，铜导线内的自由电子所带的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导线中通过的电流为I则下列说法中正确的是()A自由电子定向移动的速率为v0B自由电子定向移动的速率为vC自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD自由电子定向移动的速率为v解析：选Dv0为电子做无规则热运动的速率，非定向移动速率，故A错误对于电流微观表达式InqSv，式中n为单位体积内的自由电子数，而本题中n为单位长度内的自由电子数，t时间内通过导线某一横截面的自由电子数为nvt，电荷量Qnvte，所以电流Inev，所以v，故B、C错误，D正确4电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为()A1 500个B93751019个C93751021个 D93751020个解析：选CqIt，n93751021个5如图所示的电解池，在1 s的时间内，共有3 C的正离子和3 C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是()A0 A B15 AC3 A D6 A解析：选D电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，故它们产生同向的电流，由公式I得，电路中的电流I A6 A，故D正确6(2018重庆市万州二中高二期中)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c3108 ms，电子电荷量e161019C)()A51010 B51011C1102 D1104解析：选B电子运动一周所需要的时间：t s8106 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：qIt101038106 C8108 C环中具有电子数N个51011个7铜的摩尔质量为m，密度为，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动速率为()A光速c BC D解析：选D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，摩尔数为，所以电量q，I，于是得：v二、多项选择题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电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反解析：选AD在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源内部，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，D正确9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InqSv可得v，故D对10(2018福建宁德一中高二检测)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匀速转动，则由环产生的等效电流应满足()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Q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：选AB截取圆环的任一截面S，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间 T 内，通过这个截面的电荷量为Q，则有：I，又 T，所以I分析各选项可知本题选A、B三、非选择题11如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图中所示，若测得2 s内分别有101018个Na和Cl通过溶液内部的横截面M，溶液中的电流方向如何？电流为多大？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流向BNa和Cl都是一价离子，每个离子的电荷量为e161019 C，NaCl溶液导电时，Na由A向B定向移动，Cl由B向A定向移动，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 A016 A答案：由A流向B016 A12某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？解析：通过的电荷量为：qIt4106243 600 C035 C通过的电子个数为：N个2191018个答案：035 C2191018个