2018_2019学年高中物理第二章恒定电流2.1电源和电流课后提升作业新人教版.docx

课后提升作业 十 电源和电流(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1.(多选)下列叙述中正确的是()A.导体中电荷运动就形成电流B.国际单位制中电流的单位是安C.电流是一个标量，其方向是没有意义的D.对于导体，只要其两端电势差不为零，电流必定不为零【解析】选B、D。电流是导体中的自由电荷定向移动形成的，其方向为正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向，但电流是标量，其国际单位是安培；由于导体中存在自由移动的电荷，导体两端存在电势差时，导体中一定有电流，选项A、C错，B、D正确。2.(2018杭州高二检测)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。当环中的电流是10mA时(已知电子的速度是3107m/s，电荷量为1.610-19C)，则在整个环中运行的电子数目的数量级为()A.105B.108C.1011D.1014【解析】选C。电子运动一周用的时间为t=s=810-6s，而电流表达式为I=，则总电荷量为Q=It=0.01810-6C=810-8C，在整个环中运行的电子数目为n=个=51011个，数量级为1011。故选C。3.(2018杭州高二检测)在示波管中，电子枪在2s内发射了51015个电子，已知电子的电量e=1.610-19C，则示波管中的电流大小和方向分别为()A.810-4A，和发射方向相同B.410-4A，和发射方向相同C.810-4A，和发射方向相反D.410-4A，和发射方向相反【解析】选D。每个电子的电荷量大小为e=1.610-19C，51015个电子总电荷量为q=510151.610-19C=810-4C，则示波管中电流大小为I=A=410-4A。电流方向为正电荷运动方向，故与负电荷运动方向相反，故D正确。4.(2018临沂高二检测)如图所示，电解液接入电路后，在ts内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S。设e为元电荷，则以下关于该截面电流的说法正确的是()A.当n1=n2时，电流大小为零B.当n1n2时，电流方向由A指向B，电流I=C.当n1n2时，电流方向由B指向A，电流I=D.电流方向由A指向B，电流I=【解题指南】解答本题应把握以下三点：(1)通过液体内截面的电量等于正、负电荷量的绝对值之和。(2)由电流强度的定义式分析。(3)电流的方向与正电荷定向移动方向相同。【解析】选D。电荷的定向移动形成电流，习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。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，负离子的定向移动等效于等量的正离子向反方向定向移动。电流方向按规定应是由A指向B，电流大小为I=，故D正确。5.一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。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v=C.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v=【解析】选D。由I=得I=，所以v=，故选项B错误，选项D正确；因为电流传导速率为光速，故选项C错误；自由电子定向移动速率与热运动速率为两个含义不同的速率，二者不相等，故选项A错误，故选D。6.(2018长沙高二检测)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。已知电子的电量为e，质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内的电子数是()【解析】选B。根据动能定理eU=mv2得到v=在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内电子电量为q=It=I电子数n=联立得，n=。故选B。【易错提醒】用电流的微观表达式求解问题的注意点(1)应用电流的微观表达式I=nqSv进行分析或计算时，一定要准确理解公式中各物理量的意义，式中的v是指自由电荷定向移动的速率，不是电流的传导速率，也不是电子热运动的速率。(2)电流的微观表达式I=nqSv是由I=推导出的，若n的含义不同，表达式的形式也会不同。二、非选择题(14分。需写出规范的解题步骤)7.如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8C的正、负电荷通过面积为0.8m2的横截面AB，试确定：(1)正、负离子定向移动的方向。(2)电解槽中的电流方向如何？(3)4s内通过横截面AB的电量为多少？(4)电解槽中的电流为多大？【解析】(1)电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极电势，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动。(2)电解槽中的电流方向向右。(3)8C的正电荷向右通过横截面AB，而8C的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C正电荷向右通过横截面，故通过AB的电量为16C。(4)由电流强度的定义I=A=4A。答案：(1)、(2)见解析(3)16C(4)4A【延伸探究】在电解槽工作中，在某一时刻通过任意横截面的正、负电荷的个数都相等吗？通过的电荷量相等吗？提示：某时刻只有两极板正中间的横截面通过的正、负电荷的个数相等，其他位置的都不相等，越靠近正极板的横截面通过的负电荷的个数越多，正电荷个数越少，反之亦然，但通过每个横截面的正、负电荷量的绝对值之和是相等的。【补偿训练】如图所示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，A、B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m mol电子，每昼夜能除尘nkg，试计算高压电源的电流I。设电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t。【解析】根据电流的定义