西工大与西安交大期末复习考研备考大学物理题库 十、电流 33 电流

1、十、电流 33 电流一、选择题选择题：在一个长直圆柱形导体外面套一个与它共轴的导体长圆筒，两导体的电导率可以认为是无限大在圆柱与圆筒之间充满电导率为g 的均匀导电物质，当在圆柱与圆筒间加上一定电压时，在长度为l的一段导体上总的径向电流为I，如图所示则在柱与筒之间与轴线的距离为r的点的电场强度为： （ ） A、 B、 C、 D、 题目图片：答案：B难度：易 选择题： 室温下，铜导线内自由电子数密度为n = 8.5×1028 个/m3, 导线中电流密度的大小J = 2×106 A/m2，则电子定向漂移速率为：（ ） A、 1.5×10-4 m/s B、 1.5

2、5;10-2 m/s C、 5.4×102 m/s D、 1.1×105 m/s 答案：A难度：易选择题： 已知直径为0.02 m、长为 0.1 m的圆柱形导线中通有稳恒电流，在60秒钟内导线放出的热量为 100 J已知导线的电导率为 6×107 W-1·m-1，则导线中的电场强度为：（ ） A、 2.78×10-13 V·m-1 B、 10-13 V·m-1 C、 2.97×10-2 V·m-1 D、 3.18 V·m-1 答案：C难度：易选择题：在如图所示的电路中，两电源的电动势分别为E1，

3、E2，内阻分别为r1，r2三个负载电阻阻值分别为R1，R2，R，电流分别为I1，I2，I3，方向如图则A到的电势增量UB - UA为：（ ） A、 B、 C、 D、 题目图片：答案：C难度：易选择题：在图示的电路中，电源的电动势分别为E1、E2和E3，内阻分别是r1、r2和r3，外电阻分别为R1、R2和R3，电流分别为I1、I2和I3，方向如图下列各式中正确的是（ ） A、 B、 C、 D、 题目图片：答案：A难度：易二、填空题填空题：有一根电阻率为r，截面直径为d、长度为L的导线，若将电压U加在该导线的两端，则单位时间内流过导线横截面的自由电子数为_；若导线中自由电子数密度为n，则电子平均漂

4、移速率为_ 答案：难度：易填空题：金属中传导电流是由于自由电子沿着与电场相反方向的定向漂移而形成设电子的电荷为e，其平均漂移速率为，导体中单位体积内的自由电子数为n，则电流密度的大小J = _，的方向沿_ 答案： 方向难度：易填空题：有一导线，直径为0.02 m，导线中自由电子数密度为 8.9×1021 m-3，电子的漂移速率为 1.5×10-4 m/s，则导线中的电流强度为_ （电子电荷e = 1.6×10-19 C） 答案：6.71×10-5 A难度：易填空题：用一根铝线代替一根铜线接在电路中，若铝线和铜线的长度、电阻都相等那么当电路与电源接通时铜线

5、和铝线中电流密度之比J1 : J2 = _（铜的电阻率为1.67×10-6 W·cm，铝的电阻率为2.66×10-6 W·cm）答案：1.59:1难度：易填空题：电炉丝正常工作电流密度J = 15 A·mm-2，热功率密度w = 2.75×108 J/(m3·s)，电源电压 220 V，则电阻丝的总长度l = _答案：12 m难度：易填空题：横截面积相等的铜导线与铝导线串联在电路中，当电路与电源接通时铜线与铝线单位体积中产生的热量之比为_ （铜电阻率1.67×10-6 W·cm，铝电阻率2.66×

6、;10-6 W·cm）答案： 0.628:1难度：易填空题：在横截面积为2 mm2的铁导线中通有稳恒电流，已知导线内的热功率密度为35.4 W/m3，则通过导线的电流强度为_，导线中各点的场强为_ （铁的电阻率为8.85×10-6 W·cm）答案： 40 mA 1.77×10-3 V/m难度：易填空题：焦耳楞次定律的微分形式为_，它说明_ 答案： w = gE2 在导体内某点生热的热功率密度等于该点的电场强度平方与导体在该点的电导率的乘积难度：易填空题：一半径为R、电导率为g 的均匀导线中沿轴向流有电流，电流密度为kr（k为常量），r为导线内某点到轴线的

7、距离，则导线内任意一点的热功率密度为_在长度为l的导线内单位时间产生的热量为_ 答案： 难度：易填空题：有一闭合电路如图已知一个电源的电动势和内阻分别为E1、r1，另一电源的电动势和内阻分别为E2、r2，R1，R2为负载电阻设E2 > E1，则AB间电势差UAB = _ 题目图片：答案： 或 难度：易填空题：一段含源电路如图，已知 I1 = 1 A、E1 = 1.5 V、r1 =5 W、R1 = 10 W I2 = 0.8 A、E2 =2.0 V、r2 = 3 W、R2 = 15 W I3 = 1.2 A、E3 =3.0 V、r3 = 4 W、R3 = 20 W， 则a点与b点的电势差U

8、ab = _ 题目图片：答案： -31.9 V难度：易填空题：已知两段含源电路如图若将图中a与d、b与c分别联接，则Ua - Ub = _ 题目图片：答案： 难度：易填空题：如图：电源A的电动势EA = 24 V、内阻rA = 2 W，电源B的电动势EB = 12 V、内阻rB = 1 W电阻R = 3 W，则a、b之间的电势差Uab = _ 题目图片：答案： 20 V 难度：易填空题：如图，温度相同的三种不同金属A、B、C串联，其逸出功分别为WA、WB、WC则AC间的接触电势差为UCA = _ 题目图片：答案： (WC - WA ) / e 难度：易填空题：当逸出功不同的A、B两种金属相互接

9、触时，两种金属之间会产生_若两金属的逸出电势分别为UA和UB，且UA < UB，则接触面电子的流向为_ 答案：接触电势差由金属A流向金属B 难度：易填空题：在图示的电路中，R = 2000 W，C = 100 mF，E = 100 V，则电路的时间常数为_一般认为电容器的电势差uC达到最大值的99以上为电容器充电完毕，则充电时间t应大于_ 题目图片：答案：0.2 s 0.921 s 难度：易填空题：电容器电容C = 5 mF，极板带有电荷Q = 1×10-3 C通过一个R = 1×106 W的电阻放电，经历时间t = 5 s时电容器两极板间电势差为U = _答案： 7

10、3.6 V难度：易填空题：如图，在电容器充电电路中，R = 2000 W，C = 100 mF，E = 100 V，则充电开始时的最大电流imax = _充电完毕时电容器上的电势差UC =_ 题目图片：答案： 50 mA 100 V难度：易填空题：RC回路如图开关K接通后t时刻电源提供的功率为_ 题目图片：答案： 难度：易填空题：在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，外电阻为R，电容器的电容为C从开关K接通时开始计时，则在任意时刻t电容器两端的电势差为_电阻两端的电势差为_ 题目图片：答案：难度：易填空题：将阻值为4.00×106 W的电阻与电容量为3.00×10-

11、6 F的电容器串联，然后接到电动势为3 V的电源上（其内阻略去）在电路接通后2秒钟的时刻，电阻上产生的热功率为_ （e-1/6 = 0.85） 答案： 1.63×10-6 J·s-1 难度：易三、计算题计算题：在一由电动势恒定的直流电源供电的载流导线表面某处带有正电荷，已知其电荷面密度为s 0，在该处导线表面内侧的电流密度为，其方向沿导线表面切线方向，如图所示导线的电导率为g，求在该处导线外侧的电场强度 题目图片：答案：解：规定在导线内侧和导线外侧各物理量分别用角标1，2区分由高斯定理可求得导线表面电场强度的垂直分量 1分由边界条件和欧姆定律可求得导线外侧电场强度的平行分量

12、 2分则导线外侧电场强度的大小 1分的方向： , 1分难度：易计算题：在如图所示的电路中，两电源的电动势分别为E1 = 9 V和E2 = 7 V内阻分别为r1 = 3 W和r2 = 1 W，电阻R = 8 W，求电阻R两端的电位差 题目图片：答案：解：设各支路的电流为I1、I2和I3，如图 图1分 3分由、三式联立解得： A 3分 2.74 V 1分答案图片;难度：易计算题：一电路如图当开关K接通后，求t时刻电容器上的电荷q 题目图片：答案：解： 2分 2分 2分由、三式解得 3分 解得 由 t = 0， q = 0 得 3分题目图片:难度：易四、理论推导与证明题理论推导与证明题：如图所示：两

13、个直流电源并联给负载电阻RL供电，其中R1和R2分别为电源的内电阻试证明：电源对负载电阻供电的等效电动势E= (R2E1 + R1E2 ) / (R1 + R2)，等效内电阻为 R= (R1 R2) / (R1 + R2 ) 题目图片：答案：证：(1) 根据节点定律列电流方程（电流如图所设）： 1分 (2) 根据回路定律列如下方程： 1分 1分则解出： 3分把以上电路看作是由一个等效电源供电给负载电阻， 则可得其电动势与内电阻分别为 E= (R2E1 + R1E2 ) / (R1 + R2)， 1分 R= (R1 R2) / (R1 + R2 ) 1分难度：易理论推导与证明题：电桥电路如图试证明电桥未平衡时流过检流计G的电流 Ig = Dg / D式中 Dg = (R2 R3-R1 R4)E, D = R1 R2 R3 + R2 R3 R4 + R3 R4 R1 + R4 R1 R2 + (R1 + R3 ) (R2 + R4) Rg题目图片：答案：解：标定支路电流的方向如图，则在回路ABDA， 2分回路BCDB， 2分回路ABCEA， 2分整理后得： 令 Ig = D g / D