人教版选修31 2.1电源和电流 同步检测.doc

电源和电流1.1.形成持续电流的条件是()a. 只要有电压加在物体的两端b. 必须保持导体两端有电压c. 只在导体两端瞬时加电压d. 只要有大量的自由电荷【答案】b【解析】试题分析：形成持续电流的条件为：存在自由电子，有电势差，所以c正确，考点：考查了形成持续电流的条件点评：形成持续电流的两个条件缺一不可2.2.关于电流的方向，下列描述正确的是()a. 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向b. 规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向c. 在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向d. 在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流【答案】ac【解析】【详解】a、b、电流的方向规定为正电荷的定向移动方向；故a正确；b错误。c、金属导体里面，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反；故c正确，d、电解液中，电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，所以有电流，故d错误。故选ac。【点睛】本题考查电流的方向规定，要注意正电荷的定向移动方向为电流的方向3.3.以下说法正确的是()a. 只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流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【答案】b【解析】a、要有持续电流必须有持续的电压,a错误；b、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；c、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错误；d、在形成电流时自由电子定向移动,但是热运动并没有消失,其实电子仍然做无规则的热运动,d错误。故选：b。4.4.在导体中有电流通过时，下列说法正确的是()a. 电子定向移动速率接近光速b. 电子定向移动速率即是电场传导速率c. 电子定向移动速率即是电子热运动速率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【答案】d【解析】【详解】电子定向运动的速率很小，电流的传导速率与光速差不多，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；故选d。【点睛】本题考查了电子定向运动速率和电流的传导速率的区别；电流的传导速率等于光速3108m/s，而电子定向运动速率却很小为10-2m/s；电子热运动速率为102m/s5.5.在示波管中，电子枪2 s内发射了61013个电子，则示波管中电流的大小为()a. 4.8106 a b. 31013 ac. 3106 a d. 9.6106 a【答案】a【解析】试题分析：每个电子的电荷量大小为e=1.61019c根据电流的定义式i=，求解示波管中电流的大小解：每个电子的电荷量大小为e=1.61019c，61013个电子总电荷量为q=610131.61019c=9.6106c，则示波管中电流大小为i=4.8106a故选：a【点评】本题首先要了解电子的电荷量等于元电荷，是个常量其次要掌握电流的定义式6.6.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1/10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 m/s，电子电荷量e1.61019 c)()a. 51010个 b. 51011个c. 1102个 d. 1104个【答案】b【解析】【详解】电子运动一周的时间为，由电流的定义式，可得电量为，在整个环中运行的电子数目为：；故选b。【点睛】本题考查了学生对电流定义式、速度公式的掌握和运用。7.7.某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为()a. 0 b. c. d. 【答案】d【解析】由题意可知，电离时通过导体截面的电量为2ne；由电流公式i=q/t得：, 故选b点睛：本题要注意电离导电和电解液导电的区别；在电离时正负电荷不是同时通过截面的，而是分别流向两极；故求电量时不能求正负电荷的绝对值的和8.8.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，那么通过这两个截面的电流的大小关系是()a. iaib b. ia2ibc. ib2ia d. 不能确定【答案】a【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，选项a正确。9.9.(多选)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【答案】cd【解析】试题分析：根据串联电流中，同一根导线上电流处处相等，所以a错误；c正确；再根据电流的微观表达，粗的地方横截面积s大，所以速度v小，所以b错误；d正确。考点：本题考查电流的微观表达。10.10.(多选)一横截面积为s的铜导线，流经其中的电流为i，设单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q.此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为()a. nvst b. nvtc. d. 【答案】ac【解析】从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为nvst，故a正确，b错误；从电流的定义式来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为it，通过横截面的自由电子数目为，故c正确；是通过铜导线单位横截面的自由电子数，故d错误；故选ac点睛：本题考查了电流的两个表达式，在解答的过程中，不需要推导公式i=nesv，但要特别注意微观表达式i=nevs中各物理量的意义11.11.铜的摩尔质量为m，密度为，每摩尔铜原子有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，今有一根横截面积为s的铜导线，通过的电流为i时，电子定向移动的平均速率为()a. 光速c b. c. d. 【答案】d【解析】单位长度质量为：m=s1；单位长度原子数为：；每个铜原子可以提供一个自由电子，故电子数为；电流；而；解得：；故选d【点睛】本题关键是建立物理模型，根据电流的定义式推导电流的微观表达式，它是联系微观与宏观的桥梁12.12.如图所示，电解池内有一价的电解液，t s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，以下说法中正确的是()a. 当n1n2时电流强度为零b. 当n1n2时，电流方向从ab，电流强度为ic. 当n1n2时，电流方向从ba，电流强度为id. 溶液内电流方向从ab，电流强度为i【答案】d【解析】【详解】电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从a向b运动，因此电流方向是ab，流过的电量是正负电量绝对值的和，不能相互抵消；电流的大小为；故选d。【点睛】本题考查电流的定义，要知道电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流的方向，应用电流定义式即可正确解题13.13.某电解池，如果在1 s内共有51018个二价正离子和11019个一价负离子通过面积为0.1 m2的某截面，那么通过这个截面的电流是()a. 0 b. 0.8 ac. 1.6 a d. 3.2 a【答案】d【解析】【详解】据题意，1s内通过截面的正离子电量为q1=2n1e,负离子的电量绝对值为q2=n2e,则电流为，代入离子个数解得：；故选d。【点睛】本题是电流定义式的应用，关键确定通过导体截面的电量，当电流由正负离子向相反方向定向移动形成时，电量等于正离子与负离子电量绝对值之和14.14.已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？【答案】【解析】【详解】氢原子核外的电子与原子核之间的库仑力提供电子绕核做匀速圆周运动的向心力，得；根据电流的定义式有，由于在一个周期的时间内，电子刚好绕核一圈，得电流为；联立解得：i=.【点睛】本题根据电流的定义式求解等效电流有时还与牛顿第二定律结合起来求出周期，再求解等效电流15.15.导线中的电流是1 a，导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e1.61019 c)?(2