2024-2025學(xué)年高中物理第二章恒定電流1電源和電流課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-1

PAGEPAGE5課時(shí)作業(yè)10電源和電流時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于電流的說法中正確的是(D)A．依據(jù)I＝q/t，可知I與q成正比B．假如在任何相等的時(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：依據(jù)電流的定義式可知，電流與q、t皆無關(guān)，明顯選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的；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，方向改變，電流也不是恒定電流，所以，選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的．電流是標(biāo)量，故選項(xiàng)C也不對(duì)．2．電路中每分鐘有60萬億個(gè)自由電子通過橫截面積為0.64×10－6m2的導(dǎo)線，那么電路中的電流是(電子帶電量為1.6×10－19C)(D)A．0.016μA B．1.6mAC．16μA D．0.16μA解析：由電流的定義式I＝eq\f(q,t)可知，電流大小與橫截面積無關(guān)，代入數(shù)據(jù)可求得電路中的電流為0.16μA.3．關(guān)于電流的方向，下列說法中正確的是(C)A．在金屬導(dǎo)體中電流的方向是自由電子定向移動(dòng)的方向B．在電解液中，電流的方向?yàn)樨?fù)離子定向移動(dòng)的方向C．無論在何種導(dǎo)體中，電流的方向都與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反D．在電解液中，由于是正負(fù)電荷定向移動(dòng)形成電流，所以電流有兩個(gè)方向解析：電流的方向與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，故選項(xiàng)C正確．4．假如在導(dǎo)體中產(chǎn)生了電流，則下列說法中正確的是(C)A．導(dǎo)體兩端的電壓為0，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)不為0B．導(dǎo)體兩端的電壓為0，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為0C．導(dǎo)體兩端的電壓不為0，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)不為0D．導(dǎo)體兩端的電壓不為0，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為0解析：在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生了電流，說明自由電荷在靜電力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，因此導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)不為零，導(dǎo)體兩端的電壓也不為零，選項(xiàng)C正確．5．下列說法中正確的是(B)A．導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成了電流B．在國際單位制中，電流的單位是安培(A)C．電流有方向，它是一個(gè)矢量D．任何物體，只要其兩端電勢(shì)差不為零，就有電流存在解析：自由電荷定向移動(dòng)才形成電流，僅有電荷移動(dòng)但不是定向移動(dòng)則不行，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．形成電流的條件是導(dǎo)體兩端保持有電壓，且必需是導(dǎo)體而非任何物體，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．電流有方向，但它是標(biāo)量，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．6．關(guān)于電流，下列說法中正確的是(C)A．通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大B．電子運(yùn)動(dòng)速率越大，電流越大C．單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流就越大D．因?yàn)殡娏饔蟹较颍噪娏魇鞘噶拷馕觯河蒊＝q/t知q大，I不肯定大，還要看t的大小，故A錯(cuò)，由I＝nqSv知，電子運(yùn)動(dòng)的速率v大，電流不肯定大，電流還與n、S有關(guān)，故B錯(cuò)，單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電量越多，電流越大，C對(duì)．電流雖有方向但不是矢量，合成遵循代數(shù)法則，故D錯(cuò)．7．金屬導(dǎo)體內(nèi)電流增加，是因?yàn)?B)A．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：對(duì)于確定的金屬導(dǎo)體，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)是肯定的，而且導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)的傳播速率也是肯定的，所以A、C錯(cuò)，導(dǎo)體內(nèi)電流增加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)速率增大會(huì)阻礙電流增加，D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題8．在由電源、導(dǎo)線等電路元件所形成的電路中，以下說法正確的是(BD)A．導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零B．導(dǎo)線中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟導(dǎo)線方向平行C．導(dǎo)線內(nèi)各點(diǎn)的電勢(shì)相等D．導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢(shì)漸漸降低解析：在有電源的閉合電路中，形成恒定電場(chǎng)，導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，且導(dǎo)線中恒定電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行，所以A錯(cuò)，B正確；在電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)漸漸降低，C錯(cuò)，D正確．9．關(guān)于電流的方向，下列說法中正確的是(AD)A．在電源供電的外部電路中，電流的方向是從高電勢(shì)一端流向低電勢(shì)一端B．電源內(nèi)部，電流的方向是從高電勢(shì)一端流向低電勢(shì)一端C．電子運(yùn)動(dòng)形成的等效電流方向與電子運(yùn)動(dòng)方向相同D．電容器充電時(shí)，電流從負(fù)極板流出，流入正極板解析：在電源供電的外部電路中，電流從正極流向負(fù)極，在電源的內(nèi)部，電流從負(fù)極流向正極，電源正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，所以A正確，B錯(cuò)誤．電子帶負(fù)電，電子運(yùn)動(dòng)形成的電流方向與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反，C錯(cuò)誤．電容器充電時(shí)，電子流入負(fù)極板，所以電流從負(fù)極板流出，流入正極板，D正確．10．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(dòng)，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有(AB)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，電流將變小解析：截取圓環(huán)的任一截面S，則在橡膠環(huán)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)通過這個(gè)截面的電荷量為Q，即I＝eq\f(q,t)＝eq\f(Q,T)＝eq\f(Q,\f(2π,ω))＝eq\f(Qω,2π)，由上式可知選項(xiàng)A、B正確．三、非選擇題11．夏季某日午后，某地區(qū)距地面約1km的空中有兩塊烏云，相距3km，它們因與空氣摩擦帶電，致使兩塊烏云之間的電勢(shì)差能保持約為3×109V不變．已知空氣的電場(chǎng)擊穿場(chǎng)強(qiáng)為3×106V/m.請(qǐng)對(duì)以下問題進(jìn)行估算．(1)當(dāng)兩塊烏云相距多少米時(shí)會(huì)發(fā)生電閃雷鳴？(2)當(dāng)電閃雷鳴時(shí)，若兩塊烏云之間通過的電荷量為500C，可釋放多少能量？(3)這次放電現(xiàn)象歷時(shí)約0.01s，則其平均電流約為多大？答案：(1)1000m(2)1.5×1012J(3)5×104A解析：(1)由E＝U/d得d＝U/E＝3×109/(3×106)m＝1000m.(2)釋放的能量E能＝qU＝500×3×109J＝1.5×1012J.(3)由電流的定義得I＝q/t＝eq\f(500,0.01)A＝5×104A.12．如圖所示的電解槽中，假如在4s內(nèi)各有8C的正、負(fù)電荷通過面積為0.8m2的橫截面AB，那么(1)分析正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向．(2)電解槽中的電流方向如何？(3)4s內(nèi)通過橫截面AB的電荷量為多少？(4)電解槽中的電流為多大？答案：(1)正離子向右移動(dòng)，負(fù)離子向左移動(dòng)(2)自左向右(3)16C(4)4A解析：(1)電源與電解槽中的兩極相連后，左側(cè)電極電勢(shì)高于右側(cè)電極，由于在電極之間建立電場(chǎng)，電場(chǎng)方向由左指向右，故正離子向右移動(dòng)，負(fù)離子向左移動(dòng)．(2)電解槽中的電流方向向右．(3)8C的正電荷向右通過橫截面AB，而8C的負(fù)電荷向左通過該橫截面，相當(dāng)于又有8C正電荷向右通過橫截面，故本題的答案為16C.(4)由電流強(qiáng)度的定義I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(16,4)A＝4A.13．如圖是靜電除塵器示意圖，A接高壓電源的正極，B接高壓電源的負(fù)極，A、B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)電荷，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，試計(jì)算高壓電源的電流I.(已知電子電荷量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜的時(shí)間為t)答案：eq\f(2mnNAe,t)解析：依據(jù)電流定義式I＝eq\f