2020高中物理 第二章 1 第1節(jié) 電源和電流練習(xí)（含解析）-1

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE8-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精電源和電流(建議用時(shí)：40分鐘)【A組基礎(chǔ)鞏固】1．下列有關(guān)含有電源的電路中，導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度的說法正確的是()A．導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)就是電源所形成的電場(chǎng)B．在靜電平衡時(shí)，導(dǎo)線內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零，而導(dǎo)線外部的場(chǎng)強(qiáng)不為零,所以導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)不是穩(wěn)定的C．因?yàn)閷?dǎo)線處于電源的電場(chǎng)中，所以導(dǎo)線內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零D．導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)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)線內(nèi)的電荷處于平衡狀態(tài)，電荷分布是穩(wěn)定的，電場(chǎng)也是穩(wěn)定的解析:選D.導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)是電源和導(dǎo)線積累的電荷所形成的兩部分電場(chǎng)的矢量和，穩(wěn)定后不同于靜電平衡(內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零)，而是場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，方向與導(dǎo)線切線一致，是一種動(dòng)態(tài)的平衡,故A、B、C錯(cuò)，D對(duì)．2．(多選）（2019·西藏高二期中)對(duì)電源的認(rèn)識(shí),下列說法正確的是(）A．電源是為電路提供自由電荷的裝置B．電源的作用是保持導(dǎo)體兩端有持續(xù)的電勢(shì)差C．電源的作用是使絕緣體變成導(dǎo)體D．電源使導(dǎo)體中的自由電子發(fā)生定向移動(dòng)解析：選BD.電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,凡是能提供電能的裝置都可以作為電源，并不是提供電荷的裝置，其作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓,能使導(dǎo)體中形成電場(chǎng),使自由電荷受到電場(chǎng)力而定向移動(dòng)起來，使導(dǎo)體內(nèi)的自由電子定向移動(dòng)，并不是使絕緣體變成導(dǎo)體，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確．3．關(guān)于電流的說法中正確的是（)A．根據(jù)I＝eq\f(q，t），可知I與q成正比B．如果在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量相等，則導(dǎo)體中的電流是恒定電流C．電流有方向，電流是矢量D．電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位解析：選D。依據(jù)電流的定義式可知，電流與q、t皆無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；雖然電流是標(biāo)量，但是卻有方向，因此在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量雖然相等,但如果方向變化，電流也不是恒定電流,所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．4．金屬導(dǎo)體內(nèi)電流增強(qiáng)，是因?yàn)椋ǎ〢．導(dǎo)體內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)增多B．導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率增大C．導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)的傳播速率增大D．導(dǎo)體內(nèi)自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率增大解析：選B.對(duì)于確定的金屬導(dǎo)體，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)是一定的,而且導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)的傳播速率也是一定的，所以A、C錯(cuò)誤；導(dǎo)體內(nèi)電流增強(qiáng)是由于自由電子定向移動(dòng)的速率增大,使得單位時(shí)間內(nèi)穿過導(dǎo)體橫截面的電荷量增大,B正確；導(dǎo)體內(nèi)自由電子的熱運(yùn)動(dòng)與電流的大小無直接關(guān)系,D錯(cuò)誤．5．（2019·云南玉溪高二期中)關(guān)于電流，下列說法正確的是()A．只有正電荷的定向移動(dòng)才能形成電流B．把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向C．金屬導(dǎo)體導(dǎo)電的時(shí)候，導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)方向和電流方向相同D．方向不變的電流叫恒定電流解析:選B.正、負(fù)電荷的定向移動(dòng)都能形成電流，故A錯(cuò)；人們規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，故B對(duì)；金屬導(dǎo)體導(dǎo)電的時(shí)候，導(dǎo)體中定向移動(dòng)的電荷是自由電子，定向移動(dòng)方向和電流方向相反，故C錯(cuò)；方向不變的電流叫直流電,方向和大小都不變的電流叫恒定電流，故D錯(cuò)．6．(多選)給一粗細(xì)不均勻的同種材料制成的導(dǎo)體通電,下列說法正確的是（)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CD.同一根導(dǎo)線上的電流相等，故C對(duì)；由I＝nqSv可得v＝eq\f(I，nqS），故D對(duì)．7．某一探測(cè)器因射線照射,內(nèi)部氣體電離，在時(shí)間t內(nèi)有n個(gè)二價(jià)正離子到達(dá)陰極，有2n個(gè)電子到達(dá)探測(cè)器的陽極，則探測(cè)器電路中的電流為（）A．0 B.eq\f(2ne,t)C。eq\f（3ne，t） D。eq\f（4ne,t)解析：選D.由題意可知,在時(shí)間t內(nèi)通過某橫截面的電荷量為n·2e＋2n·e＝4ne，故根據(jù)電流的定義可知探測(cè)器電路中的電流為I＝eq\f(q,t）＝eq\f（4ne，t），故選項(xiàng)D正確．8．(2019·甘肅武威高二檢測(cè)）在10s內(nèi)通過電解槽某一橫截面向右遷移的正離子所帶的電荷量為2C，向左遷移的負(fù)離子所帶電荷量為3C，那么電解槽中電流強(qiáng)度大小為（)A．0。1A B.0.2AC.0.3A D.0。5A解析：選D。由題，10s內(nèi)通過截面的正離子所帶電荷量為2C，負(fù)離子所帶電荷量為3C,通過截面的正離子與負(fù)離子電荷量絕對(duì)值之和為Q＝2C＋3C＝5C，則電流為I＝eq\f(Q,t）＝eq\f（5，10）A＝0.5A,故D正確．【B組素養(yǎng)提升】9．(2018·新疆高二檢測(cè)）示波管中，2s內(nèi)有6×1013個(gè)電子通過截面大小不知的電子槍,則示波管中電流大小為（）A．4.8×10－6A B．9.6×10－6AC．3×1013A D．6×10－6A解析：選A。電流等于單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量I＝eq\f（q，t)＝eq\f(6×1013×1.6×10－19，2）A＝4。8×10－6A，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．10．一段粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)線的橫截面積是S,導(dǎo)線單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，銅導(dǎo)線內(nèi)的自由電子所帶的電荷量為e，自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0，導(dǎo)線中通過的電流為I.則下列說法中正確的是(）A．自由電子定向移動(dòng)的速率為v0B．自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝eq\f(I,neS)C．自由電子定向移動(dòng)的速率為真空中的光速cD．自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝eq\f（I,ne）解析：選D。v0為電子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率，非定向移動(dòng)速率，故A錯(cuò)誤．對(duì)于電流微觀表達(dá)式I＝nqSv，式中n為單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，而本題中n為單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)，t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線某一橫截面的自由電子數(shù)為nvt，電荷量Q＝nvte,所以電流I＝eq\f(Q,t）＝nev，所以v＝eq\f（I，ne），故B、C錯(cuò)誤，D正確．11．電路中有一電阻，通過電阻的電流為5A,當(dāng)通電5分鐘時(shí)，通過電阻橫截面的電子數(shù)為()A．1500個(gè) B．9。375×1019個(gè)C．9。375×1021個(gè) D．9.375×1020個(gè)解析：選C。q＝It，n＝eq\f（q,e）＝eq\f(It，e)＝9.375×1021個(gè)．12.如圖所示，在NaCl溶液中，正、負(fù)電荷定向移動(dòng)，方向如圖中所示,若測(cè)得2s內(nèi)分別有1。0×1018個(gè)Na＋和Cl－通過溶液內(nèi)部的橫截面M，溶液中的電流方向如何？電流為多大？解析:NaCl溶液導(dǎo)電是靠自由移動(dòng)的Na＋和Cl－,它們?cè)陔妶?chǎng)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)．因?yàn)殡娏鞣较驗(yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)的方向,故溶液中電流方向與Na＋定向移動(dòng)的方向相同，即由A流向B.Na＋和Cl－都是一價(jià)離子，每個(gè)離子的電荷量為e＝1。6×10－19C，NaCl溶液導(dǎo)電時(shí)，Na＋由A向B定向移動(dòng)，Cl－由B向A定向移動(dòng),負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)可以等效地看做正離子沿相反方向的運(yùn)動(dòng)，可見,每秒鐘通過橫截面M的電荷量為兩種離子電荷量的絕對(duì)值之和，則有I＝eq\f（q，t)＝eq\f(｜q1|＋｜q2｜,t)＝eq\f（1.0×1018×1.6×10－19＋1。0×1018×1。6×10－19,2)A＝0。16A.答案：由A流向B0。16A13．（2019·山西太原高二檢測(cè)）有一條橫截面積S＝1mm2的銅導(dǎo)線,通過的電流I＝2A．已知銅的密度ρ＝8。9×103kg/m3，銅的摩爾質(zhì)量M＝6。4×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1,電子的電荷量大小e＝1。6×10－19C，每個(gè)銅原子可提供一個(gè)自由電子，求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）解析：設(shè)銅導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng)，則體積為V＝LS，質(zhì)量為m＝LSρ，