2024-2025学年高中物理第二章恒定电流1电源和电流课时作业含解析新人教版选修3-1

PAGEPAGE5课时作业10电源和电流时间：45分钟一、单项选择题1．关于电流的说法中正确的是(D)A．依据I＝q/t，可知I与q成正比B．假如在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流是矢量D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位解析：依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，明显选项A是错误的；虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，方向改变，电流也不是恒定电流，所以，选项B也是错误的．电流是标量，故选项C也不对．2．电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10－6m2的导线，那么电路中的电流是(电子带电量为1.6×10－19C)(D)A．0.016μA B．1.6mAC．16μA D．0.16μA解析：由电流的定义式I＝eq\f(q,t)可知，电流大小与横截面积无关，代入数据可求得电路中的电流为0.16μA.3．关于电流的方向，下列说法中正确的是(C)A．在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向B．在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向C．无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D．在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成电流，所以电流有两个方向解析：电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故选项C正确．4．假如在导体中产生了电流，则下列说法中正确的是(C)A．导体两端的电压为0，导体内部的场强不为0B．导体两端的电压为0，导体内部的场强为0C．导体两端的电压不为0，导体内部的场强不为0D．导体两端的电压不为0，导体内部的场强为0解析：在导体内产生了电流，说明自由电荷在静电力的作用下发生定向移动，因此导体内部的场强不为零，导体两端的电压也不为零，选项C正确．5．下列说法中正确的是(B)A．导体中电荷运动就形成了电流B．在国际单位制中，电流的单位是安培(A)C．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在解析：自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A错误．形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必需是导体而非任何物体，故选项D错误．电流有方向，但它是标量，故选项C错误．6．关于电流，下列说法中正确的是(C)A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子运动速率越大，电流越大C．单位时间内通过导线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，所以电流是矢量解析：由I＝q/t知q大，I不肯定大，还要看t的大小，故A错，由I＝nqSv知，电子运动的速率v大，电流不肯定大，电流还与n、S有关，故B错，单位时间内通过导线横截面的电量越多，电流越大，C对．电流虽有方向但不是矢量，合成遵循代数法则，故D错．7．金属导体内电流增加，是因为(B)A．导体内单位体积的自由电子数增多B．导体内自由电子定向移动的速率增大C．导体内电场的传播速率增大D．导体内自由电子的热运动速率增大解析：对于确定的金属导体，单位体积内的自由电子数是肯定的，而且导体内电场的传播速率也是肯定的，所以A、C错，导体内电流增加是由于自由电子定向移动的速率增大，使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大，B正确，导体内自由电子的热运动速率增大会阻碍电流增加，D错误．二、多项选择题8．在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是(BD)A．导线中的电场强度到处为零B．导线中电场强度的方向跟导线方向平行C．导线内各点的电势相等D．导线内沿电流方向各点的电势渐渐降低解析：在有电源的闭合电路中，形成恒定电场，导线中的电场强度不为零，且导线中恒定电场的电场强度方向跟导线方向平行，所以A错，B正确；在电场中，沿电场线方向电势渐渐降低，C错，D正确．9．关于电流的方向，下列说法中正确的是(AD)A．在电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板解析：在电源供电的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A正确，B错误．电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C错误．电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，D正确．10．半径为R的橡胶圆环匀称带正电，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ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有(AB)A．若ω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．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小解析：截取圆环的任一截面S，则在橡胶环运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q，即I＝eq\f(q,t)＝eq\f(Q,T)＝eq\f(Q,\f(2π,ω))＝eq\f(Qω,2π)，由上式可知选项A、B正确．三、非选择题11．夏季某日午后，某地区距地面约1km的空中有两块乌云，相距3km，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3×109V不变．已知空气的电场击穿场强为3×106V/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500C，可释放多少能量？(3)这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？答案：(1)1000m(2)1.5×1012J(3)5×104A解析：(1)由E＝U/d得d＝U/E＝3×109/(3×106)m＝1000m.(2)释放的能量E能＝qU＝500×3×109J＝1.5×1012J.(3)由电流的定义得I＝q/t＝eq\f(500,0.01)A＝5×104A.12．如图所示的电解槽中，假如在4s内各有8C的正、负电荷通过面积为0.8m2的横截面AB，那么(1)分析正、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的电荷量为多少？(4)电解槽中的电流为多大？答案：(1)正离子向右移动，负离子向左移动(2)自左向右(3)16C(4)4A解析：(1)电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动．(2)电解槽中的电流方向向右．(3)8C的正电荷向右通过横截面AB，而8C的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C.(4)由电流强度的定义I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(16,4)A＝4A.13．如图是静电除尘器示意图，A接高压电源的正极，B接高压电源的负极，A、B之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电荷，吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了．已知每千克煤粉会吸附mmol电子，每昼夜能除尘nkg，试计算高压电源的电流I.(已知电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜的时间为t)答案：eq\f(2mnNAe,t)解析：依据电流定义式I＝eq\f