2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)10電源和電流含解析新人教版選修3-1

PAGE2-課時(shí)分層作業(yè)(十)(時(shí)間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．下列有關(guān)電源的電路中，導(dǎo)線內(nèi)部的電場強(qiáng)度的說法中正確的是()A．導(dǎo)線內(nèi)部的電場就是電源所形成的電場B．在靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)為零，而導(dǎo)體外部的場強(qiáng)不為零，所以導(dǎo)體內(nèi)部的電場不是穩(wěn)定的C．因?yàn)閷?dǎo)體處于電源的電場中，所以導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)到處為零D．導(dǎo)線內(nèi)的電場是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的，導(dǎo)體內(nèi)的電荷處于平衡狀態(tài)，電荷分布是穩(wěn)定的，電場也是穩(wěn)定的D[導(dǎo)線內(nèi)部的電場是電源和導(dǎo)線積累電荷所形成的兩部分電場的矢量和，穩(wěn)定后不同于靜電平衡(內(nèi)部場強(qiáng)到處為零)，而是場強(qiáng)大小恒定，方向與導(dǎo)線切線一樣，是一種動態(tài)的平衡，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。]2．重離子腫瘤治療裝置中的回旋加速器可放射＋5價(jià)重離子束，電流強(qiáng)度為1.2×10－5A，則在1s內(nèi)放射的重離子個(gè)數(shù)為(e＝1.6×10－19A．3.0×1012 B．1.5×1013C．7.5×1013 D．3.75×1014B[離子是＋5價(jià)的，則每個(gè)離子的電荷量是q＝5×1.6×10－19C＝8×10－19C，1s內(nèi)的電荷量是Q＝1.2×10－5C，所求離子的個(gè)數(shù)為N＝eq\f(Q,q)＝1.5×1013，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。]3．在探討長度為l、橫截面積為S的勻稱導(dǎo)體中的電流時(shí)，在導(dǎo)體兩端加上電壓U，于是導(dǎo)體中有勻強(qiáng)電場產(chǎn)生，在導(dǎo)體中移動的自由電子受勻強(qiáng)電場的作用而加速，但又和做熱運(yùn)動的陽離子碰撞而減速，這樣邊反復(fù)碰撞邊向前移動?？梢哉J(rèn)為阻礙電子向前運(yùn)動的阻力大小與電子移動的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv(k為恒量)。電場力和碰撞的阻力平衡時(shí)，導(dǎo)體中的電子移動的平均速率v為肯定值，這肯定值是()A.eq\f(ekU,l) B.eq\f(eU,kl)C.eq\f(elU,k) D．elkUB[電場力和碰撞阻力平衡時(shí)，有kv＝eE＝eeq\f(U,l)，所以電子定向移動的平均速率v＝eq\f(eU,kl)，B正確。]4．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)通過橫截面的電荷量乙是甲的2倍，以下說法正確的是()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2倍C．乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動的速度是甲導(dǎo)體的2倍D．甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動的速度大小相等B[由于單位時(shí)間內(nèi)通過乙導(dǎo)體橫截面的電荷量是甲的2倍，因此通過乙導(dǎo)體的電流是甲的2倍，A錯(cuò)誤，B正確；由于I＝nqSv，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v的大小，C、D錯(cuò)誤。]5．(多選)如圖所示，將左邊的細(xì)銅導(dǎo)線與右邊的粗銅導(dǎo)線連接起來，已知粗銅導(dǎo)線的橫截面積是細(xì)銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在細(xì)銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面A，在粗銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面B，若在1s內(nèi)垂直地通過它們的電子數(shù)相等，那么，通過這兩個(gè)截面的()A．電流相等B．電流不相等C．自由電子定向移動的速率相等D．自由電子定向移動的速率不相等AD[由電流定義知I＝eq\f(q,t)＝eq\f(ne,t)，故A正確，B錯(cuò)誤；由電流的微觀表達(dá)式I＝nSqv知，I、n、q均相等，因?yàn)镾A<SB，所以vA>vB，故C錯(cuò)誤，D正確。]6．(多選)半徑為R的橡膠圓環(huán)勻稱帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流下列說法正確的是()A．若ω不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍B．若電荷量Q不變而使ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍C．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大D．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小AB[截取圓環(huán)的任一截面S，如圖所示，在橡膠圓環(huán)運(yùn)動一周的時(shí)間T內(nèi)，通過這個(gè)截面的電荷量為Q，則有I＝eq\f(q,t)＝eq\f(Q,T)，又T＝eq\f(2π,ω)，所以I＝eq\f(Qω,2π)，可知，電流的大小只與Q和ω有關(guān)，A、B正確，C、D錯(cuò)誤。]二、非選擇題(共14分)7．已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，則電子運(yùn)動形成的等效電流大小為多少？[解析]截取電子運(yùn)動軌道的任一截面，在電子運(yùn)動一周的時(shí)間T內(nèi)，通過這個(gè)橫截面的電荷量q＝e，則有I＝eq\f(q,t)＝eq\f(e,T) ①再由庫侖力供應(yīng)向心力，有eq\f(ke2,r2)＝meq\f(4π2,T2