課時跟蹤檢測（三十四） 電流 電阻 電功 電功率

課時跟蹤檢測（三十四）電流電阻電功電功率1．(多選)有一橫截面積為S的銅導線，流經(jīng)其中的電流為I。已知每單位體積的導線中有n個自由電子，電子的電荷量為e，此時電子的定向移動的速度為v。在Δt時間內(nèi)，通過導線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)導線的電流為I，則在Δt時間內(nèi)，流經(jīng)導線的電荷量為Q＝IΔt，而電子的電荷量為e，則t時間內(nèi)通過導線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錯誤，B正確；在Δt時間內(nèi)，以速度v移動的電子在銅導線中通過的距離為vΔt，由于銅導線的橫截面積為S，則在Δt時間內(nèi)，電子經(jīng)過的導線體積為vΔtS，又由于單位體積的導線有n個自由電子，則在Δt時間內(nèi)，通過導線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為N＝nvSΔt，C錯誤，D正確。2．復旦大學科研團隊宣稱已成功制備出具有較高電導率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導率是石墨烯的1000倍。電導率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝eq\f(1,ρ)。下列說法正確的是()A．材料的電導率越小，其導電性能越強B．材料的電導率與材料的形狀有關C．電導率的單位是eq\f(1,Ω·m)D．電導率大小與溫度無關解析：選C材料的電導率越小，電阻率越大，則其導電性能越弱，A錯誤；材料的電導率與材料的形狀無關，B錯誤；根據(jù)R＝ρeq\f(l,S)，則σ＝eq\f(1,ρ)＝eq\f(l,RS)，則電導率的單位是eq\f(m,Ω·m2)＝eq\f(1,Ω·m)，C正確；導體的電阻率與溫度有關，則電導率大小與溫度有關，D錯誤。3.如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長為ab＝10cm，bc＝5cm，當將C與D接入電壓恒為U的電路時，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，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.電線是家庭裝修中不可或缺的基礎建材，電線的質量直接關系到用電安全。某型號電線每卷長度為100m，銅絲直徑為1.6mm。為檢驗其導電性能，現(xiàn)給整卷電線加上1.50V恒定電壓，測得通過電線的電流為1.20A，由此可知此電線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給整卷電線加上1.50V恒定電壓，測得通過電線的電流為1.20A，則導線的電阻值為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錯誤。5．如圖所示，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣內(nèi)壁放另一個圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉液體實驗”，其中蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場可視為勻強磁場，磁感應強度大小B＝0.2T，磁鐵上方為S極。電源的電動勢E＝6V，內(nèi)阻未知，限流電阻R0＝4.8Ω。閉合開關S后，當導電液體旋轉穩(wěn)定時理想電壓表的示數(shù)恒為3.5V，理想電流表示數(shù)為0.5A。則()A．從上往下看，液體順時針旋轉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由于中心放一個圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負極，因此電流由邊緣流向中心，玻璃皿所在處的磁場方向豎直向上，由左手定則可知，導電液體受到的安培力沿逆時針方向，因此液體沿逆時針方向旋轉，故A錯誤；對于非純電阻元件，不滿足歐姆定律，R≠eq\f(U,I)＝7.0Ω，B錯誤；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化為熱能和液體的轉動動能，因此1分鐘內(nèi)液體里產(chǎn)生的熱量小于105J，D錯誤。6.如圖所示，橫截面都是正方形的三段導體，它們的材料和長度都相同，導體B剛好能嵌入導體A，導體C剛好能嵌入導體B，現(xiàn)將三段導體串聯(lián)接入到同一電路中，則()A．導體C的電阻最大B．導體A兩端的電壓最大C．導體B消耗的電功率最大D．三段導體在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等解析：選D由題知三個電阻的電阻率ρ相同，長度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，所以三個電阻的阻值相等，故A錯誤；由于三個電阻串聯(lián)且阻值相等，故根據(jù)串聯(lián)電路的特點，則流過它們的電流相等，各自兩端的電壓，消耗的電功率，在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量均相等，故B、C錯誤，D正確。7.(2023·漢中調(diào)研)如圖所示，圖線①、②分別表示小燈泡和定值電阻R的伏安特性曲線，P為圖線①上一點，縱坐標為I2，橫坐標為U1，PN為過P點的切線，交縱軸于I1且與圖線②平行。則下列說法中正確的是()A．P點對應小燈泡的電阻與電阻R的阻值相等B．P點對應小燈泡的電阻為R燈＝eq\f(U1,I2)C．P點對應小燈泡的電阻為R燈＝eq\f(U1,I2－I1)D．P點對應小燈泡的功率大小為圖線①與橫軸所圍圖形面積的數(shù)值解析：選BP點對應小燈泡的電阻R燈＝eq\f(U1,I2)，圖線②與PN平行，可得定值電阻的阻值R＝eq\f(U1,I2－I1)，故A、C錯誤，B正確；P點對應小燈泡的功率大小為P＝I2U1，圖線①與橫軸所圍圖形的面積的數(shù)值小于I2U1，故D錯誤。8．如圖所示是某品牌吊扇的相關參數(shù)，g取10m/s2，以下說法正確的是()A．吊扇正常工作時通過吊扇電機的電流為0.25AB．天花板對吊桿的拉力大小等于50NC．吊扇正常工作時消耗的電能用于對空氣做功D．吊扇邊沿A點的最大線速度大小為896πm/s解析：選A由P＝UI可知，吊扇正常工作時通過吊扇電機的電流為I＝eq\f(P,U)＝0.25A，A正確；吊扇的質量為5kg，則重力為50N，吊扇正常工作時，對空氣有向下的作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，空氣對吊扇有向上的作用力，所以天花板對吊桿的拉力小于50N，B錯誤；吊扇正常工作時，根據(jù)