【全程学习方略】高中物理 3.1电流课件 鲁科选修31

1.产生电流需要满足的条件是（）A.有自由电子B.导体两端有电势差C.任何物体两端有电压D.导体两端有恒定电压【解析】选B、D.产生电流的条件是：一要有自由电子,二要有电压，只满足其中一个条件不能产生电流，故A、C错误；因为导体中存在自由电子，所以有电压就能产生电流，故B、D正确.2.关于电流的方方向，下列说说法正确的是是（））A.电荷定向移动动的方向为电电流方向B.因为电流有方方向，所以电电流是矢量C.在电源外部电电路中，电流流的方向是从从电源的正极极流向负极D.在电路中电荷荷的定向移动动方向总是沿沿着高电势到到低电势的方方向【解析】选C.电流的方向是是正电荷定向向移动的方向向，在电源外外部从电源正正极流向负极极，故A错误，C正确；电流是是标量，故B错误；在电源源外部电路中中正电荷从高高电势处向低低电势处移动动，而负电荷荷从低电势处处向高电势处处移动，故D错误.3.关于电流的说说法,下列正确的有有（））A.导体中有电荷荷运动就形成成电流B.电流是一个个矢量,其方向就是是正电荷定定向移动的的方向C.在国际单位位制中,电流是一个个基本物理理量,其单位安培培是基本单单位D.对于导体,只要其两端端电势差为为零,电流也必为为零【解析】选C、D.导体中有大大量的自由由电子,总在不停地地做无规则则热运动,没有定向移移动,在一段时间间t内,通过导体某某一截面的的电荷是双双向的,其数值又是是相等的,电流为零,故A错误；电流流是一个标标量,因为其运算算不符合矢矢量运算法法则，为了了便于研究究电流,人们规定正正电荷定向向移动的方方向为电流流的方向,故B错误；在国国际单位制制中,共有七个基基本单位,电流是其中中之一,故C正确；对于于导体,其两端电势势差为零时时,导体内无电电场,电子不能定定向运动,电流为零,故D正确.4.在示波波管中,电电子枪2s发射了了6×1013个电子,则则示波管中中电流的大大小为（））A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.3×10-6AD.9.6×10-6A【解析】选A.电子子枪2s发射的电电荷量q=6×1013×1.6××10-19C=9.6×10-6C,所以示示波管中的的电流大小小为I==A=4.8×10-6A，故A正正确,B、、C、D错错误.5.导体中的电电流为5μA，那么在3.2s内通过导体体某截面的的电荷量为为多少？【解析】由电流的定定义式I=，可得q=It，代入数据据，则q=5×10-6×3.2C=1.6×10-5C.答案：1.6×10-5C【典例1】对于金属导导体,在导体中产产生恒定的的电流必须须满足的条条件是A.有可以自由由移动的电电荷B.把导体放在在匀强电场场中C.让导体某一一端连接电电源正极即即能产生电电流D.导体两端加加有恒定的的电压【思路点拨】要解答本题题应把握以以下三点:【标准解答】选D.因为金属导导体中已经经存在大量量的自由电电荷,故A错.把导体放在在匀强电场场中,导体体只只能能产产生生瞬瞬间间感感应应电电流流,故B错.只是是让让导导体体一一端端连连接接电电源源正正极极时时,导体体两两端端无无电电压压，，此此时时不不能能形形成成电电流流,故C错.只有有让让导导体体两两端端保保持持恒恒定定的的电电压压才才能能产产生生恒恒定定的的电电流流,故D正确确.【变式式训训练练】以下下说说法法正正确确的的有有（（））A.只要要有有可可以以移移动动的的电电荷荷，，就就B.只要导体两端没有电压，就不能形成电流C.只要导体中无电流，其内部自由电荷就停止运动D.金属导体内持续电流是自由电子在导体两端的持续电压下形成的【解析】选B、D.形成电电流的的条件件是：：导体体两端端有电电压；；形成成持续续电流流的条条件是是：导导体两两端有有持续续的电电压，，故B、D对.无论导导体两两端有有无电电压，，其中中的自自由电电荷均均做永永不停停息的的无规规则热热运动动，当当导体体两端端加上上持续续电压压后，，在电电场力力作用用下，，自由由电荷荷在热热运动动的基基础上上叠加加一个个定向向移动动，从从而形形成持持续电电流，，故A错.导体中中无电电流时时，自自由电电荷不不做定定向移移动但但仍做做热运运动，，故C错.【典例2】若氢原原子的的核外外电子子做半半径为为r的匀速速圆周周运动动，已已知电电子的的质量量为m，电荷荷量为为e，静电电力常常量为为k，则（1）核外外电子子运动动的周周期为为多少少？（2）电子子绕核核的运运动可可等效效为环环形电电流，，求电电子运运动的的等效效电流流的大大小.【思路点点拨】解答本本题时时，可可按以以下思思路分分析：：【自主解解答】(1)氢原子子的核核外电电子做做匀速速圆周周运动动，由库仑仑力充充当向向心力力可得得：，，解解得：：T=.（2）氢原原子的的核外外电子子做匀匀速圆圆周运运动，，一个个周期期通过过横截面面的电电荷量量为e，根据据定义义式I=，可得得电子子运动动的等效效电流流的大大小I=，把T=代入，，解得得：I=.答案：：（1）（（2）【互动探探究】若由于于某种种原因因电子子绕核核做匀匀速圆圆周运运动的的半径径变小小，此此时形形成的的等效效电流流是变变大还还是变变小？？【解析】根据例例题结结果I=可知：：半径径r变小，，则等效电电流I变大.答案：：变大【典例例3】】在显显像管管的电电子枪枪中，，从炽炽热的的金属属丝不不断放放出的的电子子进入入电压压为U的的加速速电场场，设设其初初速度度为零零，经经加速速后形形成横A.B.C.D.【思路点点拨】由动能能定理理求出出刚射射出加加速电电场时时的速速度，，结合合电流流的微微观表表达式式得到到单位位体积积内的的电子子个数数，再再求一一小段段电子子束内内的电电子个个数.【标准解解答】选B.根据动动能定定理有有mv2=eU，得v=；根据据电流流的微微观表表达式式I=nqSv，可得得该电电子束单位位体积积内的的电子子个数数n=，设一一小段段长为为Δl的电子束内内的电电子个个数为为N，N=nΔlS==，故B正确.1.（2010··泰安高高二检检测））关于于电流流，下下列说说法中中正确确的是是（））A.通过导导体截截面的的电荷荷量越越多，，电流流越大大B.电子运运动速速率越越大，，电流流越大大C.单位时时间内内通过过导体体截面面的电电荷量量越多多，导导体中中的电电流越越大D.电流的的方向向就是是自【解析】选C.由电流的的定义式式I=可知：单单位时间间内通过导体截截面的电电荷量越越多，导导体中的的电流越越大，故故A错误，C正确；由由电流的的微观表表达式I=nqSv可知：电电流的大大小与电子子定向移移动的速速率成正正比，与与电子运运动速率率无关,故B错;电流的方方向与正正电荷定定向移动动的方向向相同，，与负电荷定向向移动的的方向相相反.2.（2010·临沂高二二检测））一横截截面积为为S的铜导线线，流经经其中的的电流为为I，设单位位体积的的导线中中有n个自由电电子，电电子的电电荷量为为q.此时电子子的定向向移动速速度为v，在t时间内，，通过铜铜导线横横截面的的自由电电子数目目可表示示为（））A.nvSt【解析】选A、C.在t时间内，，通过铜铜导线横横截面的的电荷量量为It，通过铜铜导线横横截面的的自由电电子数目目可表示示为N=It/q，故C正确，D错误；把把I=nqSv代入N=It/q可得N=nvSt,故A正确，B错误.3.（2010·黄冈高二二检测））一个半半导体收收音机，，电池供供电的电电流是8mA，也就是是说（））A.1h电池供给给1C的电量B.1000s电池供给给8C的电量C.1s电池供给给8C的电量D.1min电池供给给8C的电量【解析】选B.根据电流流的定义义式I=，可得q=It，代入数据，A、C、D错误，B正确.4.（2010·杭州高二二检测））将已充充电的电电容器两两极板用用导线连连接起来来,导线中有有瞬间的的放电电电流,电流的方方向是（））A.从电容器器的正极极板经电电容器指指向负极极板B.从电容器器的负极极板经电电容器指指向正极极板C.从电容器器的正极极板经导导线指向向负极板板D.从电容器器的负极极板经导导线指向向正极板板【解析】选C.电容器放放电时，，自由电电子从负负极板经经导线移移动到正正极板，，因此电电流的方方向是从从电容器器的正极极板经导导线指向向负极板板，故C正确，A、B、D错误.5.（2010·通州高二检测测）铜的原子子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原原子有n个自由电子，，今有一根横横截面为S的铜导线，当当通过的电流流为I时，电子平均均定向移动速速率为（）A.光速cB.C.D.【解析】选D.假设电子定向向移动的速率率为v，那么在t秒内通过导体体横截面的的自由电子子数相当于于在体积vtS中的自由电子数，，而体积为为vtS的铜的质量量为vtSρ，摩尔数为，，所以电电量q=，I==，于是得：：v=.1.（5分）下列说说法中正确确的是（））A.通电导线中中的自由电电子定向移移动的速率率等于电流流传导速率率B.通电导线中中电流传导导速率与电电场传播速速率是相等等的,为3.0×108m/sC.金属导线中中电子运动动速率越大大,导线中的电电流就越大大D.金属导线中中电量越大大,导线中电流流就越大【解析】选B.通电导线中中电流传导导的速率等等于电场传传播的速率率，大小为为3.0×108m/s，而电子定定向移动的的速率很小小，数量级级约为10-5m/s,故A错误，B正确；导线线中电流的的大小与电电子定向移移动的速率率有关，而而与电子运运动的速率率无关,故C错误；电流流的大小等等于单位时时间内通过过导体横截截面的电量量,而与导线中中的电量无无关,故D错误.2.（2010··红桥区模拟拟）（5分）关于电电流，下列列叙述正确确的是()A.只要将导体体置于电场场中，导体体中就有持持续电流B.电源的作用用可以使电电路中有持持续电流C.导体中没有有电流时，，就说明导导体内部的的电荷没有有移动D.方向不随时时间而改变变的电流【解析】选B.持续电流是是导体两端端有稳定的的电压形成成的，故A错误；电源源的作用就就是在导体体两端加上上稳定的电电压，可以以使电路中中有持续电电流，故B正确；没有有电流时，，导体内自自由电荷仍仍然做热运运动，故C错误；方向向和强弱都都不随时间间而改变的的电流是恒恒定电流，，故D错误.3.（5分）某电解解液，如果果在1s内共有5×1018个二价正离离子和1×1019个一价负离离子通过某某截面，那那么通过这这个截面的的电流大小小为（））A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A【解析】选D.在电解液导导电中，正正、负离子子定向移动动的方向是相反反的，因此此各自形成成的电流方方向是相同同的，根据电流的定定义式I==A=3.2A，故答案为为D.4.（5分）如图所所示，一根根横截面积积为S的均匀长直直橡胶棒上上均匀带有有负电荷，，每米长度度所带电荷荷量为q，当此棒沿沿轴线方向向做速度为为v的匀速直线线运动时，，由于棒的的运动而形形成的等效效电流大小小为()A.vqB.C.vqSD.【解析】选A.在运动方向向假设有一一截面，在在t时间内通过过截面的电电量Q=vt··q，等效电流流大小I==vq，故A正确.5.（10分）李老师师刚买了一一个手机,该手机电池池的额定容容量为1200mAh,额定电压为为3.7V.【解析】电池容量1200mAh为电池容纳的电荷量，电池用完后可认为电荷无剩余，则工作电流I==A=5mA.答案:5mA6.（5分）非洲电电鳐的捕猎猎方式是放电电死猎猎物，它放100V，电流50A，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看做如图规律放电.则放电1秒钟非洲电鳐放出的电量为（）A.25CB.50CC.150CD.250C【解析析】选A.由图图象象可可得得1秒钟钟该该鱼鱼的的放放电电时时间间为为0.5s，根根据据电电流流的的定定义义式式I=，可可得得q=It=50××0.5C=25C，故故A正确确.7.（5分））半半径径为为R的橡橡胶胶圆圆环环均均匀匀带带正正电电，，带带电电量量为为Q，现现使使圆圆环环绕绕垂垂直直环环所所在在平平面面且且通通过过圆圆心心的的轴轴以以角角速速度度ω匀速转动，产产生等效电流流大小为（））A.QB.C.D.【解析】选C.橡胶圆环单位位长度上的电电荷量为q=，经过时间t圆环转过的长长度L=Rωt，所以时间t内通过某一横截面的电电荷量为q′=qL=，根据电流的的定义式I==，故答案为C.8.（10分）盛夏的入入夜，正当大大地由喧闹归归于沉睡之际际，天空却不不甘寂寞地施施放着大自然然的烟火，上105A、历时1×10-3s，则：（1）若闪电定向向移动的是电电子，这次闪闪电产生的电电荷量以0.5A的电流给小灯灯泡供电，能能维持多长时时间？（2）这次闪电释释放的电能是【解析】（1）根据电流的的定义式I=，可得q=It=2×105×10-3C=200C，供电时间t′==s=400s.（2）这次闪电释释放的电能为为E=qU=200×2.5×107J=5×109J.答案：（1）400s（2）5×109J1.一根导线，分分别通以不同同的电流，并并保持温度不不变，当电流流增大时，以以下说法正确确的是（））A.单位体积内B.自由电子定向移动速率增大C.自由电子热运动平均速率增大D.电流的传导速度增大【解析】选B.对于一根导线线，单位体积积内自由电子子数一定,故A错误；由电流流的微观表达达式I=neSv，可知：当电电流增大时，，自由电子定定向移动速率率增大，故B正确；温度不不变，自由电电子热运动平平均速率不变变，故C错误；电流的的传导速度是是光速，故D错误.2.有甲、乙两导导体，甲的横横截面积是乙乙的2A.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度是甲导体的2倍D.甲、乙导体中自由电荷定向移动的速度相等【解析】选B.在单位位时间间内乙乙通过过导体体横截截面积积的电电荷量是甲甲的2倍，根根据电电流的的定义义式I=可知：：乙导导体的的电流是甲甲导体体的2倍，故故A错误，，B正确；；根据据I=nqSv，可得得v=，由于于不知知道甲甲、乙乙两导导体的的性质质，则则甲、、乙导导体中自自由电电荷定定向移移动的的速度度无法法判断断，故故C、D错误.3.如图所所示的的电解解质溶溶液接接入电后，在t时间内有m个一价正离子通过溶液内截面S，有n个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面电流的说法正确的是（）A.当m=n时，电流大小为零B.当m>n时，电流方向由A指向B，电流大小I=C.当m<n时，电流方向由B指向A，电流大小I=D.电流方向由A指向B，电流大小I=【解析】选D.正、负负电荷荷的定定向移移动都都会形形成电电流，，且形成电电流方方向相相同，，则电电流方方向由由A指向B，电流流大小小I=，故D正确.4.闪电是是大气气中的的放电电现象象,当云层层间的的电势势差（（电压压）达达到一一定程程度时时,即发生生剧烈烈放电电现象象.若某次次放电电的电电流平平均为为2×104A,持续时间约约为0.2s.那么,该次闪电释释放的电荷荷量大约为为多少?【解析】根据电流的的定义式I=，可得q=It=2×104×0.2C=4××103C.答案:4×103C5.北京正、负负电子对撞撞机的储存存环为周长长240m的圆形轨道道，当环中中电流为10mA时，若电子子的速度是是光速的十十分之一，