高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流1 电源和电流课时作业

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流1 电源和电流课时作业，共4页。试卷主要包含了对电源的认识，下列说法正确的是，关于电流的下列说法中，正确的是，关于电流，下列叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。


(时间：60分钟)
知识点一 电流的产生、电流和电源
1．对电源的认识，下列说法正确的是( )．
A．电源是为电路提供自由电荷的装置
B．电源的作用是保持导体两端有持续的电势差
C．电源的作用是使绝缘材料体变成导体
D．电源使导体中的自由电子发生定向移动
解析
答案 BD
2．关于电流的下列说法中，正确的是( )．
A．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多
B．在相同时间内，通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
C．通电时间越长，电流越大
D．导体中通过一定的电荷量所用时间越短，电流越大
解析 本题考查对公式I＝eq \f(q,t)的理解．
答案 BD
图2－1－3
3．如图2－1－3所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S铝＝2S铜．在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是( )．
A．IA＝IB B．IA＝2IB
C．IB＝2IA D．不能确定
解析 这个题目中有很多干扰项，例如两个截面的面积不相等，导线的组成材料不同等等．但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等，根据I＝eq \f(q,t)可知电流强度相等．
答案 A
4.
图2－1－4
如图2－1－4所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于橡胶棒运动而形成的等效电流大小为( )．
A．vq B.eq \f(q,v)
C．qvS D.eq \f(qv,S)
解析 设在t时间内通过截面的电荷量为Q，则Q＝vt·q，所以I＝eq \f(Q,t)＝vq，应选A.
答案 A
知识点二 电流的微观解释
5．导体中电流I的表达式I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是( )．
A．导体运动的速率 B．导体传导的速率
C．电子热运动的速率 D．自由电荷定向移动的速率
解析 从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率，还与导体的横截面积有关，故选D.公式I＝nqSv中的v就是自由电荷定向移动的速率．
答案 D
6．在由电源、导线等电路元件所组成的电路中，以下说法正确的是( )．
A．导线中的电场强度处处为零
B．导线中的电场强度方向跟导线方向平行
C．导线处于静电平衡状态
D．导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低
解析 在电源和导线中感应电荷的共同作用下，垂直导线方向的电场相互抵消，在导体中形成了沿导线方向的电场，即导线中的电场强度方向跟导线方向平行，B正确、A错误；导体内有电场，说明导体不是静电平衡状态，C错误；沿电场方向电势逐渐降低，电场方向就是正电荷的受力方向，也就是电流的方向，即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低，D正确．
答案 BD
7．关于电流，下列叙述正确的是( )．
A．只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流
B．电源的作用可以使电路中有持续电流
C．导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动
D．恒定电流是由恒定电场产生的
答案 BD
图2－1－5
8．如图2－1－5所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，则以下解释中正确的是( )．
A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向B→A
B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消
C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝eq \f(n1e,t)
D．溶液中电流方向从A到B，电流I＝eq \f(n1＋n2e,t)
解析 正电荷的定向移动方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，有正负电荷反向经过同一截面时，I＝eq \f(q,t)公式中q应该是正、负电荷量绝对值之和．故I＝eq \f(n1e＋n2e,t)，电流方向由A指向B，故选项D正确．
答案 D
9．通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )．
A．闪电电流的瞬时值可达到1×105 A
B．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 W
C．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/m
D．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J
解析 由电流的定义式I＝eq \f(Q,t)知I＝eq \f(6,60×10－6)A＝1×105 A，A正确；整个过程的平均功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(qU,t)＝eq \f(6×1.0×109,0.2) W
＝3×1010W(t代0.2或0.3)，B错误；由E＝eq \f(U,d)＝eq \f(1.0×109,1×103) V/m＝1×106 V/m，C正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W＝qU＝6×109 J，D错．
答案 AC
图2－1－6
10．如图2－1－6所示是静电除尘器示意图，A接高压电源的正极，B接高压电源的负极，A、B之间有很强的电场．空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了．已知每千克煤粉会吸附n ml电子，每昼夜能除尘m kg，计算高压电源的电流强度I. (已知电子的电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t)
解析 根据电流强度的定义式I＝eq \f(Q,t).只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q，就能够求解电流强度I，需要注意的是，流过电源的电荷量Q跟煤粉吸附的电荷量Q′并不相等，由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量Q′＝eq \f(1,2)Q.
因为Q′＝mneNA，Q＝It，
所以mneNA＝eq \f(1,2)It，I＝eq \f(2mneNA,t).
答案 eq \f(2mneNA,t)