人教版选修31 电源和电流 课时作业.docx

课时训练10电源和电流题组一电源的作用1.(多选)关于电源的作用,下列说法中正确的是()a.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷b.电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动c.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流d.电源的作用就是使自由电荷运动起来解析:电源的作用是保持导体两端的电压,在导体内建立恒定电场,导体内的自由电荷就会在静电力作用下定向移动形成电流。答案:bc题组二对电流的理解2.下列说法正确的是()a.导体中电荷运动就形成了电流b.在国际单位制中,电流的单位是安培c.电流有方向,它是一个矢量d.任何物体,只要其两端电压不为零,就有电流存在解析:自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流,故选项a错误;电流有方向,但它是标量,故选项c错误;形成电流的条件是闭合电路和电路两端保持有电压,且必须是导体而非任何物体,故选项d错误。答案:b3.关于电流,下列说法中正确的是()a.通过导体横截面的电荷量越大,电流越大b.电子运动速率增大,电流越大c.单位时间内通过导体横截面的电荷量越大,导体中的电流就越大d.因为电流有方向,所以电流是矢量解析:由i=qt知,q大,i不一定大,故选项a错误;由i=nqsv知,电子运动的速率v大,电流不一定大,电流还与n、s有关,另外电子无规则热运动速率很大,但不能形成电流,故选项b错误;单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大,选项c正确;电流虽有方向但不是矢量,故选项d错误。答案:c题组三电流的计算4.导体中电流i的微观表达式为i=nqsv,其中s为导体的横截面积,n为导体每单位体积内的自由电荷数,q为每个自由电荷所带的电荷量,v是()a.导体运动的速率b.电流传导速率c.自由电荷定向移动的速率d.电子热运动速率解析:从微观上看,电流的大小取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率,还与导体的横截面积有关。电荷的定向移动形成电流,这个定向移动的速率就是电流微观表达式i=nqsv中的v,故选c。答案:c5.电路中有一电阻,通过电阻的电流为5 a,当通电5 min 时,通过电阻横截面的电子数为()a.1 500个b.9.3751019个c.9.3751021个d.9.3751020个解析:由q=it=ne,得n=qe=ite=9.3751021个,选项c正确。答案:c6.在某次闪电中,持续时间为0.5 s,所形成的平均电流为6.0104 a。若闪电过程中产生的电荷以0.5 a的电流通过电灯,试求可供电灯照明的时间。解析:闪电的电荷量为q=i1t1=6.01040.5 c=3104 c若流过电灯,可供照明的时间t2=qi2=31040.5 s=6104 s。答案:6104 s(建议用时:30分钟)1.下列关于电源的说法中正确的是()a.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压b.电源把正、负电荷分开的过程就是把其他形式的能转化为电势能的过程c.电荷的移动形成电流d.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流解析:在电源内部,电源把电子由正极搬运到负极,这一过程要克服静电力做功,其他形式的能转化为电势能,故选项a错误,b正确;电荷的定向移动才形成电流,选项c错误;电路中要形成持续的电流,既要有电源,电路又要闭合,两者缺一不可,故选项d错误。答案:b2.以下说法正确的是()a.只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续电流b.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的c.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率d.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了解析:要有持续电流必须有持续的电压,a不对;导体中形成电流的原因是导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动,形成电流,b正确;电流的传导速度等于真空中的光速,电子定向移动的速率很小,c不对;在形成电流时自由电子定向移动,但是热运动并没有消失,其实电子仍然在做无规则的热运动,d不对。答案:b3.(多选)关于电流的概念,下列说法中正确的是()a.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大b.某一导体内电子定向移动的速率越大,电流越大c.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大d.电流的传导速率越大,电流越大解析:由电流的定义式i=qt及电流的微观表达式i=nqsv可知,选项b、c正确。答案:bc4.一台半导体收音机,电池供电的电流是8 ma,也就是说()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=qt得,供给8 c电荷量时的通电时间t=qi=8810-3 s=1 000 s,故选b。答案:b5.如图所示,一根横截面积为s的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,设棒每米的电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为() a.vqb.qvc.qvsd.qvs解析:在垂直棒的运动方向选取某一横截面,设棒长为l,则棒上所有电荷通过这一横截面所用的时间t=lv。由电流定义式i=qt可得i=lqlv=qv,故选项a正确。答案:a6.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面s的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释正确的是()a.正离子定向移动形成的电流方向为从ab,负离子定向移动形成的电流方向为从bab.溶液内正、负离子向相反方向移动,电流抵消c.溶液内电流方向为从ab,电流i=n1etd.溶液内电流方向为从ab,电流i=(n1+n2)et解析:正电荷定向移动的方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向也是电流方向,有正、负电荷沿相反方向经过同一截面时,公式i=qt中的q应该是正、负电荷电荷量绝对值之和,故i=n1e+n2et,电流方向由a指向b,故选项d正确。答案:d7.(多选)在导体中有电流通过时,下列说法正确的是()a.电子定向移动速率很小b.电子定向移动速率即是电场传导速率c.电子定向移动速率是电子热运动速率d.在金属导体中,自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动解析:电子定向移动的速率很小,数量级为10-5 m/s,自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了很小的定向移动,故选项a、d正确;电场的传导速率为光速c=3108 m/s,无规则热运动速率的数量级为105 m/s,故选项b、c错误。答案:ad8.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的大小为()a.qb.q2c.q2d.2q解析:正电荷均匀分布在橡胶圆环上,在环上任取一横截面,则一个周期t内穿过该横截面的电荷量为q,则等效电流i=qt=q2=q2。答案:c9.右图是某同学电解硫酸铜的实验装置,他从电流表读出的读数为0.6 a,如果忽略长时间引起的回路中电流的变化,请你帮他计算一下一昼夜可析出多少个铜离子。解析:一昼夜流过电路的总电荷量q=it=0.6246060 c51 840 c因一个铜离子带两个正电荷,则析出的铜离子数约为n=q21.610-19 c=51 84021.610-19个=1.621023个。答案:1.631023个10.已知铜导线中的电流为1 a,铜导线的横截面积为1 mm2,则:(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e=1.610-19 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8.51028个自由电子)?解析:(1)1 s内通过铜