恒定电流第1课时电源和电流-高中物理选修1同步练习检测题

1.电源的概念电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。.电源的作用保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。.导线内的电场有电源的电路中，导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。说明：尽管这些电荷也在运动，有的流走了，但是另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也是稳定的，故称恒定电场。.恒定电场由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场称为恒定电场。二、电流及其微观表达式.电流通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用的时间的比值。.电流的定义式IQ。t.电流的单位安（安培），A。1mA=10-3A,1"A40-6A。如图所示，验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（ ）A.有瞬时电流形成，方向由A到BB.A、B两端的电势不相等C.导体棒内的电场强度不等于零礴逊D.导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动礴逊电流产生的条件是导体两端存在电势差，电流方向规定为正电荷定向移动的方向。答案：A解析：A、A验电器带贵电荷，E不带电，拿■一根绝攀柄的金属棒把A、H两个验电器连装是来，A上的电子经金属棒转移到H,这时H因多余电子带负电.故虻子从ATB,电流方向跟自由电子的移动方向相反，所以电流方向是HTA.故A错塔；B.A、H间出现电流，则两端的电势不相等，故E正雄：C,导体棒内埼白由电子在电场力作用下定向移动，所以棒内的电漏藤度不等于零，故C正踊：口，导体棒内的自由电荷受电场力作用散定向移动，从而彩成电流，故口正成.已知铜导线中的电流为1A,铜导线的横截面积为1mm2,求:（1）在1s内，有多少电子通过铜导线的横截面？（电子电荷量e=1.6x10-i9C）（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8.5X1028个自由电子）I=nvqS是电流的微观表达式。I=nvqS是电流的微观表达式。电流的两个公式中I=—是电流的定义式，t解析：（1）1s内通过铜导线横截面的电荷量为q=It=1C。所以1s内通过铜导线横截面的电子个数1.1.6x10-19=6.25x1018（个）。（2）由电流的微观表达式I=nvqS得自由电子的平均移动速率m/s氏7.35x10-m/s氏7.35x10-5m/s。neS 8.5x1028x1.6x10-19x1x10-6如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8C的正、负电荷通过面积为0.8m2的横截面AB,那么:

A 'T®ULL©JU(1)在图中标出正、负离子定向移动的方向;(2)电解槽中的电流方向如何；(3)4s内通过横截面AB的电量为多少？(4)电解槽中的电流为多少？■电流方向规定为正电荷定向移动的方向，即负电荷定向移动的反方向也是电流方向。解析：(1)电源与电解楷中的两破相连后，左恻电极电将高于古恻电破，由于在电破之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子像古移动，负离子向左移动，作用略：(2)电解桶中的电流方向向古：(3)8c的正电荷向右通过横截而AB,而8c的负电荷向左通过该襁蔽而，相当于又有8c的正电荷通过模假面，故本题的答案为16C：(4)由电流强度的定义¥=@=竺=4Alit41.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多，电流越大B.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向C单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D.因为电流有方向，所以电流是矢量.在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作用下被加速，且形成电流强度为I的平均电流。若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收，在t秒内打在荧光屏上的电子数为( )IA.一IA.一eB.一eC.DC.D.Ut.示波管中，电子枪两秒内发射了6x1013个电子，则示波管中电流强度的大小为（ ）A.9.6x10-6AA.9.6x10-6AB.3x10-13AC.4.8x10-6AD.3x10-6a4.A.0.8CB4.A.0.8CB.1.2CC.0.8KD.1.2K某根导线中的电流为1.6A,则在0.5s内通过这根导线某一横截面的电荷量为（5.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n5.量为e，此时电子的定向移动速度为v，在At时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（）A.nvSC.nv.AtA.nvSC.nv.AtIAtB.——eIAtD.—Se6.A.电流大小为零B.6.A.电流大小为零B.电流方向由A指向B,(n-2n)e电流I二一———t如图所示的电解液接入电路后，在ts内有n1个一价正离子通过溶液内截面S,有n2个二价负离子通过溶液内C.电流方向由B指向A,(2n-n)e,L tDC.电流方向由B指向A,(2n-n)e,L tD.电流方向由A指向B，电流IJ2n2+nJet7.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，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为（ ）©00©0©©0Q0Q0QQQQA.qvC.qvSqB.-vqvD.4-.铜的原子量为办密度为p，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面为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（ ）IB.——neSIB.——neSneSC.-C.-pI-neSmDneSp.有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而乙在单位时间内通过导体截面的电荷量是甲的2倍，以下说法中正确的是（ ）A.甲、乙两导体中的电流相同B.乙导体中的电流是甲导体的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、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等10.有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已知铜的密度为p，摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA电子的电荷量为e。若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为IMIMSCIMIMSC C.pNeAIPB.MSNAeIMpD.SNAe11.金属导体的密度是P横截面积是S,原子量是M,每摩尔这种金属可提供N个自由电子,当该导体中的电流为I时,导体中自由电子的定向移动的速率是 .参考答案与解析C解析：根据公式可知通过导体横截面的电荷量越多，有可能所用的时间也较长，电流不一定大，根据定义式可知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大,A错误,C正确；电流的方向和正电荷定向移动方向相同〉与负电荷定向移动电荷相反，E错误；电流是标量』,没有正负方向〉D错误◎B解析：设，时间内打在荧光屏上的电子数为/即总电荷量为蛇胞】由电流的定义式】=11解得加=%解得工=/,故选C解析：根据公式I=q可得I=6义1013义：6义―19c=4.8X10-6A，故C正确。t 2A解析：电流为1.6A,时间为0.5s,故电荷量q=It=1.6x0.5C=0.8C,故选项A正确。【名师点睛】已知电流的大小和通电时间，根据公式q=It可求导体中的电荷量。B解析：在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt,由于铜导线的横截面积为S,则在t时间内，电子经过的导线体积为丫=vtS,又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvSt。由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为Q=It,而电子的电荷2IAt量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为：N=——，故B正确。故选B。eD解析：由题意可知，流过溶液截面上的电荷量q=（n+2n.）e,则电流I=q="+2n2）e,方向与正电荷的定1 2 tt向移动方向相同，故选D。A丁Qvtq解析：设经过时间t,流过某一截面的电荷量为Q=vtq,则根据电流强度的概念可知I=-=—=vq,故选A。tt【名师点睛】此题是是对电流强度的考查；要知道电流强度等于单位时间内流过某一横截面的电量；只要计算出在时间t内流过某一横截面的电量即可计算电流值；此题难度不大，意在考查学生对基本概念的掌握程度。

Dmm'xtpSN每个铜原子可以提供一个自由电子，解析：单位长度质量为m'歹S单位长度原子数为：n二m•n「丁,每个铜原子可以提供一个自由电子，pSNTqnel lIIml故电子数为n二」,电流I=t=7,而t=-'解得：v二厂n二诉,故选d。【名师点睛】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。B解析：根据¥ 可知,因为乙在单位时间内通过导体截面的电荷量是甲的2倍,故乙导体中的电流是甲导体的2倍,选项B正确,A错误j根据4羽觇,因两导体中单位体积的电荷数次不能确定，故无法比较两导体中自由电荷定向移动的速度大小，选项8错误-故选B0A解析：设速度为