11.1電源和電流(練習(xí)題)(解析版)

1、第十一章電路及其應(yīng)用11.1電源和電流一、單選題：1 .關(guān)于電流，下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)截面的電荷量多少就是電流的大小B.電流的方向就是電荷定向移動(dòng)的方向C.在導(dǎo)體中，只要自由電荷在運(yùn)動(dòng)，就一定會(huì)形成電流D.導(dǎo)體兩端沒(méi)有電壓就不能形成電流【解析】 根據(jù)電流的概念，電流是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)截面的電荷量，知A項(xiàng)錯(cuò).規(guī) 定正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?，知B項(xiàng)錯(cuò).自由電荷持續(xù)的定向移動(dòng)才會(huì)形成電流， C錯(cuò)，D對(duì).【答案】D2 .以下說(shuō)法正確的是（）A.只要有可以自由移動(dòng)的電荷，就存在持續(xù)電流B.金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)作用下形成的C.電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)速率D

2、.在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動(dòng)時(shí)，它們的熱運(yùn)動(dòng)就消失了答案B解析 要有持續(xù)電流必須有電壓，A錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)體中形成持續(xù)電流的原因是在導(dǎo)體兩 端加上電壓，于是在導(dǎo)體內(nèi)形成了電場(chǎng)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)形 成電流，B正確；電流的傳導(dǎo)速率等于光速，電子定向移動(dòng)的速率很小，C錯(cuò)誤；在形 成電流時(shí)電子定向移動(dòng)，并不是熱運(yùn)動(dòng)就消失了，其實(shí)電子仍然做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，D 錯(cuò)誤.3 .某電解池，如果在1 s內(nèi)共有5X10'8個(gè)二價(jià)正離子和1.0X10”個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某 截面，那么通過(guò)這個(gè)截面的電流是（）A. 0B. 0.8 AC. 1.6 AD. 3. 2 A【解析】由于電解液中，是正

3、、負(fù)兩種離子的定向移動(dòng)形成電流，故1s內(nèi)流過(guò)某截面的電荷量為正、負(fù)離子所帶電荷量的代數(shù)和即q= （5X10'8X2 + 1.0X1019） X1.63 2X10-19 C = 3. 2 C,故通過(guò)這個(gè)截面的電流為/=（=-一 A = 3. 2 A.【答案】D4.有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的2倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)乙導(dǎo)體橫截面的電 荷量是甲的2倍，以下說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B.通過(guò)乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2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2倍D.甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率相等答案B解析 由于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)乙導(dǎo)體橫截,面的電荷量是甲的2倍，

4、因此通過(guò)乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2倍，故A錯(cuò)，B對(duì).由于/=gS匕所以”=工，由于不知道甲、乙兩導(dǎo) nqS體的性質(zhì)（"、，不知道），所以無(wú)法判斷匕 故C、D錯(cuò).5.北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是周長(zhǎng)為240 m的近似圓形軌道.當(dāng)環(huán)中電子以光速的工流動(dòng)而形成10 mA的電流時(shí)，環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為（已知光速。=3X10, m/s,電子電荷量 e=1.6X10-19 C)()B. 5X10”個(gè)A. 5X1(T個(gè)C. 1X102個(gè)D. 1X10"個(gè)答案B解析電子運(yùn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間：240_6 s = 8X10 6 sX3X108在圓形軌道上任取一橫截面，則在七時(shí)間內(nèi)通過(guò)該橫截面的電

5、荷量為：Q=/t=10X10-3X8X10_6 C=8X10-8 C環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目g=9=7與個(gè)= 5X10”個(gè).6 1. O X 1 U6.如圖所示，將左邊的銅導(dǎo)線和右邊的鋁導(dǎo)線連接起來(lái)，已知截面積S1s = 2Sm在銅導(dǎo) 線上取一橫截面4 在鋁導(dǎo)線上取一橫截面8,若在1 s內(nèi)垂直地通過(guò)它們的電子數(shù)相 等，那么通過(guò)這兩個(gè)橫截面的電流的大小關(guān)系是（ ）A. /產(chǎn) lBB. =2 /bC. Ib=2IaD.不能確定答案A解析 這個(gè)題目中有很多干擾項(xiàng)，例如兩個(gè)橫截面的面積不相等、導(dǎo)線的組成材料不同 等.但解題關(guān)鍵是通過(guò)兩橫截面的電子數(shù)在單位時(shí)間內(nèi)相等，根據(jù)/=（可知電流相等.7 .一段粗細(xì)均勻

6、的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S,導(dǎo)體單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)為，金屬 內(nèi)的自由電子的電荷量為e,自由電子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速度為出 導(dǎo)體中通過(guò)的電流為/.則下列說(shuō)法中正確的是（自由電子定向移動(dòng)的速率為自由電子定向移動(dòng)的速率為/=自由電子定向移動(dòng)的速率為真空中的光速C自由電子定向移動(dòng)的速率為v=答案D解析 土?xí)r間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量q="e,則/=：=, /為自由電子定向移 動(dòng)的速率，由此可得/=,選項(xiàng)D正確.8 .如圖所示的電解槽接入電路后，在t秒內(nèi)有個(gè)1價(jià)正離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S,有e個(gè)1價(jià)負(fù)離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S,設(shè)e為基元電荷，以下說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)日=秋時(shí)電流強(qiáng)度為零B.當(dāng)時(shí)，電流

7、方向從4T8,電流強(qiáng)度為-C.當(dāng)時(shí)，電流方向從8-M,電流強(qiáng)度/=-；-.、,.桂 + "i eD.電流萬(wàn)向從8,電流強(qiáng)度/=【解析】本題考查電流方向和電流強(qiáng)度的定義式/=*電荷的定向移動(dòng)形成電流, 金屬導(dǎo)體中定向移動(dòng)的是帶負(fù)電的自由電子，這時(shí)電流的方向與自由電子定向移動(dòng)方向 相反，在電解液導(dǎo)電時(shí)，定向移動(dòng)的電荷有正離子和負(fù)離子，它們同時(shí)向相反方向移動(dòng) 形成電流，所以，電流強(qiáng)度應(yīng)該是/= :電流方向應(yīng)是從4T8.【答案】D9 .在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為的加速電場(chǎng)，設(shè) 其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為/的電子束.已知電子的電荷量為 e、質(zhì)

8、量為小，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為4 /的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是（ ）1【解析】 設(shè)單位體積內(nèi)電子數(shù)為，對(duì)電子加速過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理：eU=2eU所以電子剛出電場(chǎng)時(shí)定向移動(dòng)速度由電流的微觀表達(dá)式/= "Sqv得:77，Sqv Se l Leu /內(nèi)的電子數(shù)為：N=n，/S=2-入/占故B正確.e l Leu【答案】B二、多選題10.關(guān)于電流的方向，下列說(shuō)法中正確的是（）A.電源供電的外部電路中，電流的方向是從高電勢(shì)一端流向低電勢(shì)一端B.電源內(nèi)部，電流的方向是從高電勢(shì)一端流向低電勢(shì)一端C.電子運(yùn)動(dòng)形成的等效電流方向與電子運(yùn)動(dòng)方向相同D.電容器充電時(shí)，電流從負(fù)極板流出，流入正極板【解析

9、】 在電源的外部電路中，電流從電源正極流向負(fù)極，在電源的內(nèi)部，電流 從負(fù)極流向正極，電源正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，所以A正確，B錯(cuò)誤.電子帶負(fù)電，電 子運(yùn)動(dòng)形成的電流方向與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反，C錯(cuò)誤.電容器充電時(shí)，電子流入負(fù)極 板，所以電流從負(fù)極板流出，流入正極板，D正確.【答案】AD11. 一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為/,設(shè)單位體積的導(dǎo)線中有個(gè)自由 電子，業(yè)子的電荷量為g.此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為匕在t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)銅導(dǎo)線橫截 面的自由電子數(shù)目可表示為（ ）A. nvStB. nvtC. It/qD. It/ Sq【解析】 在t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)銅導(dǎo)線橫截面的電荷量為，通過(guò)銅導(dǎo)線橫截面的自

10、由電子數(shù)目可表示為仁 /5故C正確，D錯(cuò)誤；把/="復(fù)/代入N= /t/q可得N= nvSt, 故A正確，B錯(cuò)誤.【答案】AC12.半徑為/?的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為0,現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通 過(guò)圓心的軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有（）A.若3不變而使電荷量0變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.若電荷量不變而使3變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C.若使3、。不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大D.若使3、。不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小【解析】 截取圓環(huán)的任一截而S,則在橡膠環(huán)運(yùn)動(dòng)一周期的時(shí)間內(nèi)通過(guò)這個(gè)截面a Q Q

11、 Q 3的電何量為0,即/=二=-一，由上式可知A、B正確.t T z n 2 nU)【答案】AB三、非選擇題13.已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,氫原子的電子在氫原子核的靜電力吸引下做 半徑為廣的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電子運(yùn)動(dòng)形成的等效電流大小為多少？【解析】截取電子運(yùn)動(dòng)軌道的任一截面，在電子運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間7內(nèi)，通過(guò)這個(gè)截面的電荷量q=e,則有/=2再由庫(kù)侖力提供向心力有：； t得r=解得/=z :廣2m ykmr.答案.:2 yfkmr 2 n r/77 v14.夏季某日午后，某地區(qū)距地面約1 km的空中有兩塊烏云，相距3km,它們因與空氣 摩擦帶電，致使兩塊烏云之間的電勢(shì)差能保持約為3X107不變.已知空氣的電場(chǎng)擊穿 場(chǎng)強(qiáng)為3X106 V/m,請(qǐng)對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行估算.(1)當(dāng)兩塊烏云相距多少米時(shí)會(huì)發(fā)生電閃雷鳴？(2)當(dāng)電閃雷鳴時(shí)，若兩塊烏云之間通過(guò)的電荷量為500 C,可釋放多少能量？這次放電現(xiàn)象