2020高中物理 第2章 第1節(jié)電源和電流知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版選修3-1

1、2020高中物理(人教版)選修3-1 1下列敘述中正確的是()A導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流B國(guó)際單位制中電流的單位是安C電流強(qiáng)度是一個(gè)標(biāo)量，其方向是沒(méi)有意義的D對(duì)于導(dǎo)體，只要其兩端電勢(shì)差不為零，電流必定不為零解析：選BD.電流產(chǎn)生的條件包括兩個(gè)方面：一是有自由電荷；二是有電勢(shì)差導(dǎo)體中有大量的自由電子，因此只需其兩端具有電勢(shì)差即可產(chǎn)生電流，在國(guó)際單位制中電流的單位為安2關(guān)于電源以下說(shuō)法正確的是()A電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極不斷地搬運(yùn)到正極，從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢(shì)差B電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C只要電路中有電源，電路中就一定有電流D電源實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)用電器，也需要外界提供

2、能量解析：選B.電源的作用是維持正、負(fù)極之間恒定的電勢(shì)差，這需要電源不斷地將負(fù)電荷向負(fù)極聚集，將正電荷向正極聚集，外電路中自由電子在電場(chǎng)力的作用下向正極移動(dòng)，在電源內(nèi)部，需要將正極上的電子搬運(yùn)到負(fù)極，維持電勢(shì)差不變，故A錯(cuò)從能量角度來(lái)看，電源在搬運(yùn)電荷的過(guò)程中，需要克服電場(chǎng)力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，B對(duì)電路中有電流不僅需要電源，還需要電路是閉合的，故C錯(cuò)電源是對(duì)電路提供能量的裝置，故D錯(cuò)3給一粗細(xì)不均勻的同種材料制成的導(dǎo)體通電，下列說(shuō)法正確的是()A粗的地方電流大，細(xì)的地方電流小B粗的地方電荷定向移動(dòng)速率大，細(xì)的地方小C各處的電流大小相同D粗的地方電荷定向移動(dòng)速率小，細(xì)的地方大解析：選

3、CD.同一根導(dǎo)線上的電流相等，故C對(duì)由InqSv知，D對(duì)4一個(gè)電解槽中，單位體積的正、負(fù)離子數(shù)都是n，每個(gè)離子帶電荷量為q，正、負(fù)離子的平均定向運(yùn)動(dòng)速度都為v，電解槽的橫截面積為 S，試求通過(guò)電解槽的電流解析：在電解槽中，在垂直于v的方向上我們?nèi)∫粰M截面，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)這個(gè)橫截面的正、負(fù)離子數(shù)均為NvSn，由于正負(fù)離子形成的電流同向，所以，電解槽中的電流為：I2nqSv.答案：2nqSv一、選擇題1(2020年臨沂高二檢測(cè))關(guān)于電源的作用，下列說(shuō)法正確的是()A電源的作用是能為電路持續(xù)地提供自由電荷B電源的作用是能直接釋放出電能C電源的作用就是能保持導(dǎo)體兩端的電壓，使電路中有持續(xù)的電流D電源

4、的作用就是使自由電荷運(yùn)動(dòng)起來(lái)解析：選C.電源并不是產(chǎn)生電荷的裝置，它的作用是保持導(dǎo)體兩端有一定的電勢(shì)差，從而使電路中有持續(xù)的電流產(chǎn)生，故只有C正確2金屬導(dǎo)體中有電流時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的速率為v1，電子熱運(yùn)動(dòng)速率為v2，電流的傳導(dǎo)速率為v3，則()Av1最大 Bv2最大Cv3最大 D無(wú)法確定解析：選C.電場(chǎng)傳播的速率(或電流的傳導(dǎo)速率)等于光速，而電子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率，常溫下數(shù)量級(jí)為105 m/s，自由電子定向移動(dòng)的速率數(shù)量級(jí)一般為105 m/s，所以C選項(xiàng)正確3在示波管中，電子槍2 s內(nèi)發(fā)射了61013個(gè)電子，則示波管中電流的大小為()A4.8106 AB31013 AC9.6106 A

5、D3106 A解析：選A.I A4.8106 A.4有甲、乙兩個(gè)由同種金屬材料制成的導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的兩倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，乙是甲的兩倍，以下說(shuō)法中正確的是()A甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的兩倍C乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的兩倍D甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率大小相等解析：選B.由I知A錯(cuò)B對(duì)；由InqSv得：v甲v乙，所以C、D錯(cuò)5北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是長(zhǎng)為240 m的近似圓形軌道，當(dāng)環(huán)中的電流為10 mA時(shí)，若電子的速率為十分之一光速，則在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為()A5.01011 B51019C1.01013 D1.0

6、103解析：選A.電子運(yùn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間：t s8106 s在圓形軌道上任取一橫截面，則在t時(shí)間內(nèi)整個(gè)環(huán)中的電子剛好都通過(guò)該截面，故環(huán)中具有電子的電量為：qIt810610103 C8108 C環(huán)中具有電子數(shù)N個(gè)51011個(gè)故A對(duì)6如圖213所示，一根橫截面積為S的均勻長(zhǎng)直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷，每米電荷量為q，當(dāng)此棒沿軸線方向做速率為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為()圖213Avq B.CqvS Dqv/S解析：選A.在運(yùn)動(dòng)方向假設(shè)有一截面，在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)截面的電量Qvtq.等效電流Ivq，故A項(xiàng)正確7如圖214所示，電解池內(nèi)有一價(jià)的電解液，t s內(nèi)通過(guò)溶液內(nèi)截面S的

7、正離子數(shù)是n1，負(fù)離子數(shù)是n2，設(shè)基元電荷為e，以下解釋中正確的是()圖214A正離子定向移動(dòng)形成電流方向從AB，負(fù)離子定向移動(dòng)形成電流方向從BAB溶液內(nèi)正負(fù)離子向相反方向移動(dòng)，電流抵消C溶液內(nèi)電流方向從AB，電流ID溶液內(nèi)電流方向AB，電流I解析：選D.正離子定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较颍?fù)離子定向移動(dòng)方向和電流方向相反，正、負(fù)離子向相反方向移動(dòng)，電流不能抵消，故A、B錯(cuò)由于溶液內(nèi)的電流是正、負(fù)離子共同形成的，故C錯(cuò)，D對(duì)8來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)，經(jīng)一直線加速器加速，形成電流為I的細(xì)柱形質(zhì)子流已知質(zhì)子源與靶間的距離為d，質(zhì)子電荷量為e，假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)子到達(dá)

8、靶時(shí)的速度為 v，則質(zhì)子源與靶間的質(zhì)子數(shù)為()A. B.C. D.解析：選B.設(shè)質(zhì)子源與靶間的質(zhì)子數(shù)為n，則I，n.9銅的原子量為m，密度為，每摩爾銅原子有n個(gè)自由電子，今有一根橫截面為S的銅導(dǎo)線，當(dāng)通過(guò)的電流為I時(shí)，電子平均定向移動(dòng)的速率為()A光速c B.C. D.解析：選D.假設(shè)電子定向移動(dòng)的速率為v，那么在t秒內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)相當(dāng)于在體積vtS中的自由電子數(shù)，而體積為vtS的銅的質(zhì)量為vtS，摩爾數(shù)為，所以電量q.因電流I，于是得：v.二、計(jì)算題10(1)在金屬導(dǎo)體中，若10 s 內(nèi)通過(guò)橫截面的電荷量為10 C，則導(dǎo)體中的電流為多少安？(2)某電解槽橫截面積為0.5 m2，

9、若10 s 內(nèi)沿相反方向通過(guò)橫截面的正、負(fù)離子的電荷量均為10 C，則電解液中的電流為多少安？解析：(1)10 s內(nèi)通過(guò)某一橫截面的電量是10 C，所以 I1 A(2)正電荷形成的電流為I11 A負(fù)電荷形成的電流為I21 A因負(fù)電荷形成的電流方向與其定向移動(dòng)方向相反，所以兩種電荷形成電流方向相同故電解液中的電流為：II1I22 A.答案：(1)1 A(2)2 A11導(dǎo)線中的電流是1 A，導(dǎo)線的橫截面積為1 mm2.(1)在 1 s 內(nèi)，有多少個(gè)電子通過(guò)導(dǎo)線的橫截面(電子電荷量 e1.61019C)?(2)自由電子的平均移動(dòng)速率是多大(設(shè)導(dǎo)體每立方米內(nèi)有8.5 1028 個(gè)自由電子)?(3)自由電子沿導(dǎo)線移動(dòng) 1 cm，平均要多少時(shí)間？解析：(1)N 個(gè)6.25 1018個(gè)(2)由公式IneSv.v m/s7.4105 m/s.(3)以這樣的速率沿導(dǎo)線傳播1 m 需用時(shí)ts3.8 h.答案：(1)6.251018(2)7.410