課時(shí)跟蹤檢測(cè)（三十四） 電流 電阻 電功 電功率

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（三十四）電流電阻電功電功率1．(多選)有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線(xiàn)，流經(jīng)其中的電流為I。已知每單位體積的導(dǎo)線(xiàn)中有n個(gè)自由電子，電子的電荷量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)的速度為v。在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的自由電子數(shù)目可表示為()A.eq\f(IΔt,Se) B．eq\f(IΔt,e)C．nvΔt D．nSvΔt解析：選BD由于流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)的電流為I，則在Δt時(shí)間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)的電荷量為Q＝IΔt，而電子的電荷量為e，則t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的自由電子數(shù)目可表示為N＝eq\f(Q,q)＝eq\f(IΔt,e)，A錯(cuò)誤，B正確；在Δt時(shí)間內(nèi)，以速度v移動(dòng)的電子在銅導(dǎo)線(xiàn)中通過(guò)的距離為vΔt，由于銅導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積為S，則在Δt時(shí)間內(nèi)，電子經(jīng)過(guò)的導(dǎo)線(xiàn)體積為vΔtS，又由于單位體積的導(dǎo)線(xiàn)有n個(gè)自由電子，則在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的自由電子數(shù)目可表示為N＝nvSΔt，C錯(cuò)誤，D正確。2．復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)宣稱(chēng)已成功制備出具有較高電導(dǎo)率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝eq\f(1,ρ)。下列說(shuō)法正確的是()A．材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)B．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)C．電導(dǎo)率的單位是eq\f(1,Ω·m)D．電導(dǎo)率大小與溫度無(wú)關(guān)解析：選C材料的電導(dǎo)率越小，電阻率越大，則其導(dǎo)電性能越弱，A錯(cuò)誤；材料的電導(dǎo)率與材料的形狀無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；根據(jù)R＝ρeq\f(l,S)，則σ＝eq\f(1,ρ)＝eq\f(l,RS)，則電導(dǎo)率的單位是eq\f(m,Ω·m2)＝eq\f(1,Ω·m)，C正確；導(dǎo)體的電阻率與溫度有關(guān)，則電導(dǎo)率大小與溫度有關(guān)，D錯(cuò)誤。3.如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)為ab＝10cm，bc＝5cm，當(dāng)將C與D接入電壓恒為U的電路時(shí)，電流為2A，若將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為()A．0.5A B．1AC．2A D．4A解析：選A設(shè)金屬薄片厚度為d′，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，有RCD＝ρeq\f(lbc,lab·d′)，RAB＝ρeq\f(lab,lbc·d′)，故eq\f(RCD,RAB)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(lbc,lab)))2＝eq\f(1,4)；根據(jù)歐姆定律，電壓相同時(shí)，電流與電阻成反比，故兩次電流之比為4∶1，故第二次電流為0.5A，A正確。4.電線(xiàn)是家庭裝修中不可或缺的基礎(chǔ)建材，電線(xiàn)的質(zhì)量直接關(guān)系到用電安全。某型號(hào)電線(xiàn)每卷長(zhǎng)度為100m，銅絲直徑為1.6mm。為檢驗(yàn)其導(dǎo)電性能，現(xiàn)給整卷電線(xiàn)加上1.50V恒定電壓，測(cè)得通過(guò)電線(xiàn)的電流為1.20A，由此可知此電線(xiàn)所用銅的電阻率約為()A．1.7×10－9Ω·m B．2.5×10－8Ω·mC．1.1×10－7Ω·m D．5.0×10－6Ω·m解析：選B給整卷電線(xiàn)加上1.50V恒定電壓，測(cè)得通過(guò)電線(xiàn)的電流為1.20A，則導(dǎo)線(xiàn)的電阻值為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(1.50,1.20)Ω＝1.25Ω，又R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(l,π\(zhòng)b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2)＝eq\f(4ρl,πd2)，代入數(shù)據(jù)可得ρ＝2.5×10－8Ω·m，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。5．如圖所示，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣內(nèi)壁放另一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)液體實(shí)驗(yàn)”，其中蹄形磁鐵兩極間正對(duì)部分的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.2T，磁鐵上方為S極。電源的電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻未知，限流電阻R0＝4.8Ω。閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)導(dǎo)電液體旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定時(shí)理想電壓表的示數(shù)恒為3.5V，理想電流表示數(shù)為0.5A。則()A．從上往下看，液體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)B．玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R＝7.0ΩC．液體消耗的電功率為1.75WD．1分鐘內(nèi)，液體里產(chǎn)生的熱量為105J解析：選C由于中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由邊緣流向中心，玻璃皿所在處的磁場(chǎng)方向豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的安培力沿逆時(shí)針?lè)较?，因此液體沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；對(duì)于非純電阻元件，不滿(mǎn)足歐姆定律，R≠eq\f(U,I)＝7.0Ω，B錯(cuò)誤；液體消耗的電功率P＝UI＝1.75W，C正確；1分鐘電流做功為W＝Pt＝1.75×60J＝105J，由能量守恒可知電流做功轉(zhuǎn)化為熱能和液體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，因此1分鐘內(nèi)液體里產(chǎn)生的熱量小于105J，D錯(cuò)誤。6.如圖所示，橫截面都是正方形的三段導(dǎo)體，它們的材料和長(zhǎng)度都相同，導(dǎo)體B剛好能嵌入導(dǎo)體A，導(dǎo)體C剛好能嵌入導(dǎo)體B，現(xiàn)將三段導(dǎo)體串聯(lián)接入到同一電路中，則()A．導(dǎo)體C的電阻最大B．導(dǎo)體A兩端的電壓最大C．導(dǎo)體B消耗的電功率最大D．三段導(dǎo)體在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等解析：選D由題知三個(gè)電阻的電阻率ρ相同，長(zhǎng)度l相同，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可知比較橫截面積S即可比較三者電阻的大小，由幾何知識(shí)得SA＝(eq\r(3)L)2－(eq\r(2)L)2＝L2，SB＝(eq\r(2)L)2－(L)2＝L2，SC＝L2，所以三個(gè)電阻的阻值相等，故A錯(cuò)誤；由于三個(gè)電阻串聯(lián)且阻值相等，故根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，則流過(guò)它們的電流相等，各自?xún)啥说碾妷?，消耗的電功率，在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量均相等，故B、C錯(cuò)誤，D正確。7.(2023·漢中調(diào)研)如圖所示，圖線(xiàn)①、②分別表示小燈泡和定值電阻R的伏安特性曲線(xiàn)，P為圖線(xiàn)①上一點(diǎn)，縱坐標(biāo)為I2，橫坐標(biāo)為U1，PN為過(guò)P點(diǎn)的切線(xiàn)，交縱軸于I1且與圖線(xiàn)②平行。則下列說(shuō)法中正確的是()A．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻與電阻R的阻值相等B．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻為R燈＝eq\f(U1,I2)C．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻為R燈＝eq\f(U1,I2－I1)D．P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的功率大小為圖線(xiàn)①與橫軸所圍圖形面積的數(shù)值解析：選BP點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的電阻R燈＝eq\f(U1,I2)，圖線(xiàn)②與PN平行，可得定值電阻的阻值R＝eq\f(U1,I2－I1)，故A、C錯(cuò)誤，B正確；P點(diǎn)對(duì)應(yīng)小燈泡的功率大小為P＝I2U1，圖線(xiàn)①與橫軸所圍圖形的面積的數(shù)值小于I2U1，故D錯(cuò)誤。8．如圖所示是某品牌吊扇的相關(guān)參數(shù)，g取10m/s2，以下說(shuō)法正確的是()A．吊扇正常工作時(shí)通過(guò)吊扇電機(jī)的電流為0.25AB．天花板對(duì)吊桿的拉力大小等于50NC．吊扇正常工作時(shí)消耗的電能用于對(duì)空氣做功D．吊扇邊沿A點(diǎn)的最大線(xiàn)速度大小為896πm/s解析：選A由P＝UI可知，吊扇正常工作時(shí)通過(guò)吊扇電機(jī)的電流為I＝eq\f(P,U)＝0.25A，A正確；吊扇的質(zhì)量為5kg，則重力為50N，吊扇正常工作時(shí)，對(duì)空氣有向下的作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，空氣對(duì)吊扇有向上的作用力，所以天花板對(duì)吊桿的拉力小于50N，B錯(cuò)誤；吊扇正常工作時(shí)，根據(jù)