2019-2020学年高中物理 第2章 恒定电流 第1节 电源和电流课时训练（含解析）新人教版选修3-1

电源和电流基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求；第6题有多项符合题目要求)1(2018长沙名校期末)关于电流，下列说法中正确的是()a通过导线截面的电量越多，电流越大b电子运动的速度越大，电流越大c单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大d因为电流有方向，所以电流是矢量【答案】c【解析】通过某一横截面积的电量与所用时间的比值等于通过导体的电流强度，故电流强度由通过导线截面的电量和通电时间共同决定，故a错误由电流的微观表达式inesv，电流的大小跟导体的材料(决定n)，导体的横截面积(s)和电荷定向移动的速率(v)共同决定，故b错误根据i可知，单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大，故c正确矢量的运算满足平行四边形定则，标量的运算满足代数法则，而电流的运算满足代数法则，故电流是标量，故d错误2(2019黄山名校期末)导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质导体中存在大量可自由移动的带电粒子，称为自由电荷在外电场作用下，自由电荷做定向运动，形成明显的电流下列粒子中是自由电荷的为()a屠龙宝刀中的铁原子 b皮蛋瘦肉粥中的米粒c老母鸡汤里的钠离子 d国王王冠上的金原子【答案】c【解析】金属导体是依靠自由电子的定向移动形成电流的，铁原子不是自由电荷，故a错误；皮蛋瘦肉粥中的米粒不带电，不是自由电荷，故b错误；老母鸡汤里的钠离子可以自由移动，属于自由电荷，故c正确；金原子不能自由移动，不是自由电荷，故d错误3(2018濮阳校级期末)现有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为12，则甲、乙两个电阻阻值的比值为()a12 b13 c14 d15【答案】c【解析】甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，根据公式i，甲、乙两个电阻的电流之比为21，甲、乙两端的电压之比为12，根据欧姆定律公式r，两个电阻之比为.故选c.4(2019长阳校级期末)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，其电流的等效电流强度i和方向为()a.，顺时针 b.，顺时针c.，逆时针 d.，逆时针【答案】c【解析】电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为 t，根据电流的定义式得：电流强度为 i，因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故c正确，故选c.5(2019长乐期中)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，电子平均定向移动的速率为()a光速c b. c. d.【答案】d【解析】设时间为t，则在这段时间内通过的自由电子个数为nn，通过的电流可以表示为i ，所以电子的平均定向移动速率为v.6如图所示，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，则由圆环产生的等效电流()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，将圆环拉伸，使环半径增大，电流将变大d若使、q不变，将圆环拉伸，使环半径增大，电流将变小【答案】ab【解析】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.由上式可知，选项a、b正确二、非选择题7如图所示，有一个电子射线管(阴极射线管)，当从阴极射出的电子形成的电流为5.6 a时，每秒从阴极发射出的电子数目为多少？(已知e1.601019 c)【答案】3.51013个【解析】由i5.6106a，所以每秒阴极射出电子的总电荷量qit5.6106 c，则电子数n3.51013个8一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m2，在0.04 s内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为5.6251018个和4.7351018个，则电解槽中的电流是多大？方向如何？【答案】82.88 a，方向与铜离子定向移动的方向相同【解析】电解槽中的电流是铜离子和硫酸根离子分别向相反的方向运动形成的，因为铜离子带正电荷，硫酸根离子带负电荷，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以电流的方向与铜离子定向移动的方向相同铜离子和硫酸根离子都是二价离子，每个离子的电荷量为q1q221.61019 c设铜离子的个数为n1，硫酸根离子的个数为n2所以i a82.88 a.能力提升9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作如图所示的图线则放电1 s非洲电鳐放出的电荷量为()a25 c b50 cc150 c d250 c【答案】a【解析】由题图可得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qit500.5 c25 c，故a正确10(多选) 如图所示的电解槽接入电路后，在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面s，有n2个1价负离子通过溶液内截面s，设e为基元电荷，以下说法错误的是()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id电流方向从ab，电流强度i【答案】abc【解析】本题考查电流方向和电流强度的定义式i，电荷的定向移动形成电流，金属导体中定向移动的是带负电的自由电子，这时电流的方向与自由电子定向移动方向相反，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，所以，无论n1和n2的大小如何，都有电流，且电流强度应该是i，电流方向应是从ab.11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为多大？【答案】【解析】根据电流大小的定义式去求解，截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间t内，通过这个截面的电荷量qe，则有i，再由库仑力提供向心力，有kmr，得t，解得i. 12夏季某日午后，某地区距地面约1 km的空中有两块乌云，相距3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3109 v不变已知空气的电场击穿场强为3106 v/m.请对以下问题进行估算： (1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为500 c，可释放多少