2018_2019学年高中物理第2章恒定电流第1节电源和电流练习.docx

第1节电源和电流基础巩固1.(2018河北承德实验中学高二期中)如果导体中产生了电流,则(C)A.导体两端的电压不为零,导体内部的电场强度为零B.导体两端的电压为零,导体内部的电场强度不为零C.导体两端的电压不为零,导体内部的电场强度不为零D.导体两端的电压为零,导体内部的电场强度为零解析:导体中产生了电流,则导体两端的电压不为零,自由电荷在静电力作用下才发生定向移动形成电流,导体内部的电场强度不能为零,选项C正确,A,B,D错误.2.(2018山东平阴高二检测)(多选)在由电源、导线等电路元件所组成的电路中,以下说法正确的是(BD) A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行C.导线处于静电平衡状态D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低解析:在电源和导线中感应电荷的共同作用下,垂直导线方向的电场相互抵消,在导体中形成了沿导线方向的电场,即导线中的电场强度方向跟导线方向平行,选项B正确,A错误;导体内有电场,说明导体不是静电平衡状态,选项C错误;沿电场方向电势逐渐降低,电场方向就是正电荷的受力方向,也就是电流的方向,即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低,选项D正确.3.(2018安徽滁州市古河中学高二月考)某电解液中,若在4 s内各有1.01019 个二价正离子和2.01019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是(C)A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A解析:电流是由正、负离子定向移动形成的,则在4 s内通过某横截面的总电荷量应为q=1.610-1921.01019 C+1.610-1912.01019 C=6.4 C.由电流的定义式知I= A=1.6 A,故选项C正确.4.(2018河南镇平一中高二月考)关于电流,下列说法中正确的是(B)A.由I=可知,通过导线截面的电荷量越多,电流越大B.由I=nqSv可知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,电流越大C.由R=可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比D.因为电流有方向,所以电流是矢量解析:通过导线截面的电荷量多,若时间长,电流不一定大,选项A错误;由I=nqSv可知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,电流越大,选项B正确;导体的电阻由导体本身决定,与导体两端的电压和电流无关,选项C错误;电流有方向,但是电流合成不遵循平行四边形法则,所以电流是标量,选项D错误.5.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位长度内的自由电子数为n,金属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,导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的有(D)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为v=解析:关键是理解v和n的物理意义,电流微观表达式中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时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt内的自由电子数,其数量为nvt,电荷量q=nvte,所以电流I=nev,所以v=,故选项D正确.6.(2018山东枣庄滕州二中高二期中)我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道,电子电荷量e=1.610-19 C,在整个环中运行的电子数目为51011个,设电子的运行速度是3107 m/s,则环中的电流是(A)A.10 mA B.1 mA C.0.1 mA D.0.01 mA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q=ne,电流为I= A=10 mA,故选项A正确.7.如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面面积S铝=2S铜,在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两截面的电流的大小关系是(A)A.IA=IB B.IA=2IBC.IB=2IA D.不能确定解析:根据公式I=可得,I的大小与横截面积的大小无关,主要应取决于单位时间内通过导体横截面电荷量的多少.能力提升8.(2018安徽六安一中高二期中)有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,以下说法正确的是(B)A.甲、乙两导体的电流相同B.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率是甲导体的2倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等解析:由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,因此通过乙导体的电流是甲的2倍,选项A错误,B正确;由于I=nqSv,所以v=,由于不知道甲、乙两导体的性质(nq不知道),所以无法判断v,选项C,D错误.9.(2018四川广安岳池中学高二月考)非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电压可达100 V,电流可达50 A,每秒钟放电150次,其放电情况可近似看做如图所示的图线.则放电1秒钟非洲电鳐放出的电荷量为(A)A.25 CB.50 CC.150 C D.250 C解析:由题图像可得1秒钟该鱼的放电时间为0.5 s,根据电流的定义式I=,可得q=It=500.5 C=25 C,故选项A正确.10.(多选)通常一次闪电过程历时约0.20.3 s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅4080 s,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0109 V,云地间距离约为1 km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60 s.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是(AC)A.闪电电流的瞬时值可达到1105 AB.整个闪电过程的平均功率约为11014 WC.闪电前云地间的电场强度约为1106 V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为6106 J解析:由电流的定义式I=知I= A=1105 A,选项A正确;整个过程的平均功率P= W=31010 W(t代0.2 s或0.3 s),选项B错误;由E= V/m=1106 V/m,选项C正确;整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W=qU=6109 J,选项D错误.11.(2018甘肃兰州一中高二期中)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l的电子束内电子个数是(B)A. B.C. D.解析:设单位体积电子束中含有n个自由电子,由电流的定义知I=neSv,所以n=,电子经加速电场加速后,满足eU=mv2,得n=,长为l的电子束内的电子个数为N=nlS= ,故选项B正确.12.(2018河北邯郸成安一中高二月考)经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,且金属导体中通过恒定电流形成了稳恒的电场,已知铜的电阻率为,单位体积内的自由电子数量为n,自由电子的质量为m、带电荷量为e,假设自由电子与金属离子碰撞后减速到零,且碰撞时间极短