【紅對(duì)勾】2020-2021學(xué)年人教版高中物理選修3-1作業(yè)：2-1電源和電流

課后作業(yè)45分鐘eq\o(\s\up7(限時(shí)：45分鐘總分：100分),\s\do5())一、選擇題(8×5′，共40分)1．有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的兩倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量，乙是甲的2倍，以下說法中，正確的是()A．甲、乙兩導(dǎo)體的電流強(qiáng)度相同B．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)的速度是甲導(dǎo)體的2倍D．甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速度大小相等解析：由于單位時(shí)間內(nèi)通過乙橫截面的電量是甲的2倍，因此通過乙導(dǎo)體的電流是甲的2倍，故A錯(cuò)而B正確．由于I＝nqSv(n單位體積中的自由電荷數(shù)，q自由電荷的電量，S橫截面積，v定向移動(dòng)速率)，所以v＝eq\f(I,nqS)，由于不知道甲、乙兩導(dǎo)體的性質(zhì)(n、q不知道)，所以無法推斷．答案：B2．關(guān)于電流的下列說法中，正確的是()A．電路中的電流越大，表示通過導(dǎo)體橫截面的電量越多B．在相同時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流就越大C．通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流越大D．導(dǎo)體中通過肯定的電量所用時(shí)間越短，電流越大解析：由I＝q/t，當(dāng)t肯定時(shí)，通過導(dǎo)體橫截面的電量q越多，電流I就越大；當(dāng)q肯定時(shí)，通電時(shí)間越短，電流越大．答案：BD3．金屬導(dǎo)體中滿足下列哪一個(gè)條件，就產(chǎn)生恒定電流()A．有自由電子B．導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差C．導(dǎo)體兩端有方向不變的電壓D．導(dǎo)體兩端有恒定電壓解析：由產(chǎn)生電流條件可知，D正確．答案：D4．電路中每分鐘有60萬億個(gè)自由電子通過橫截面積為0.64×10－6mA．0.016μA B．1.6mAC．16μA D．0.16μA解析：I＝q/t＝0.16μA.答案：D5．某電解池，假如在1s內(nèi)共有5×1018個(gè)2價(jià)正離子和1.0×1019個(gè)1價(jià)負(fù)離子通過某截面，那么通過這個(gè)截面的電流是()A．0A B．0.8AC．1.6A D．3.2A解析：I＝q/t＝eq\f(2×5×1018＋1.0×1019×1.6×10－19,1)＝3.2A.答案：D6．銅的原子量為m，密度為ρ，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.eq\f(I,neS)C.eq\f(ρI,neSm) D.eq\f(mI,neSρ)解析：假設(shè)電子定向移動(dòng)的速率為v，那么在t秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)相當(dāng)于在體積vt·S中的自由電子數(shù)，而體積為vtS的銅的質(zhì)量為vtSρ，摩爾數(shù)為eq\f(vtSρ,m)，所以電量q＝eq\f(vtSρne,m).因電流I＝eq\f(q,t)＝eq\f(vSρne,m)，于是得：v＝eq\f(Im,neSρ).答案：D7．一個(gè)半徑為r米的細(xì)橡膠圓環(huán)，均勻地帶上Q庫(kù)侖的負(fù)電荷，當(dāng)它以角速度ω(弧度/秒)繞中心軸線順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中等效電流的大小為()A．Q B.eq\f(Q,2π)C.eq\f(Qω,2π) D.eq\f(2Qω,π)解析：I＝eq\f(Q,T)＝eq\f(Qω,2π).答案：C8．在顯像管的電子槍中，從酷熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U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I的電子束．已知電子的電量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)電子個(gè)數(shù)是()A.eq\f(IΔl,eS)eq\r(\f(m,2eU)) B.eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))C.eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU)) D.eq\f(ISΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))解析：設(shè)加速后電子的速度為v，則eU＝eq\f(1,2)mv2又I＝neSv，n為單位體積內(nèi)的電子數(shù)目，故Δl長(zhǎng)內(nèi)的電子數(shù)目N＝nΔlS＝eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU))·ΔlS＝eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))答案：B二、非選擇題(9、10題各10分，11、12題各20分，共60分)9．只要導(dǎo)體兩端存在________，導(dǎo)體中的自由電子就在________力的作用下，從電勢(shì)________處向電勢(shì)________處定向移動(dòng)．移動(dòng)的方向與導(dǎo)體中電流的方向________．答案：電壓電場(chǎng)低高相反10．在某次閃電中，持續(xù)時(shí)間為0.005s，所形成的平均電流為6×104A，若閃電過程中流過某橫截面的電荷以答案：600圖111．圖1是靜電除塵器示意圖，A接高壓電源正極，B接高壓電源的負(fù)極，AB之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)，空氣被電離為電子和正離子，電子奔向正極A的過程中，遇到煙氣的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，吸附到正極A上，排出的煙就成為清潔的了，已知每千克煤粉會(huì)吸附mmol電子，每晝夜能除塵nkg，計(jì)算高壓電源的電流強(qiáng)度I，電子電量設(shè)為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時(shí)間為t.解：依據(jù)電流強(qiáng)度定義式I＝eq\f(Q,t)，只要能夠計(jì)算出一晝夜時(shí)間內(nèi)通過的電量Q，就能夠求解電流強(qiáng)度I，需要留意的是，流過電源的電量Q跟煤粉吸附的電量Q′并不相等，由于電離出的氣體中電子和正離子同時(shí)導(dǎo)電，煤粉吸附的電量Q′＝eq\f(1,2)Q.∵Q′＝mnNAe，Q＝It，∴mnNAe＝eq\f(1,2)It，I＝2mnNAe/t.12．設(shè)橫截面積為1.0mm2銅導(dǎo)線中通過1.0A電流．銅在單位體積中的自由電子數(shù)為8.5×1028m－3，電子的電荷量為1.6×10－19C，試計(jì)算這時(shí)自由電子的定向移動(dòng)速率為多少？而常溫下金屬中自由電子熱平均速率約為105解：由I＝eq\f(q,t)，且q＝nVe＝nSvte，即I＝neSv，所以v＝eq\f(I,neS)，可算出自由