高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流巩固练习

电源和电流同步练习

一、单选题

1. 以下说法正确的是

A. 导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B. 电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C. 导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越大
D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大

2. 如图所示，一根横截面积为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率为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为
    

A. vq B.  C. qvS D.

3. 北京正负电子对撞机的储存环是周长为的近似圆形轨道．当环中电子以光速的流动而形成的电流时，环中运行的电子数目为已知光速，电子电荷量

A. 个 B. 个 C. 个 D. 个

4. 一横截面积为S的铜导线通有恒定电流。设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为   

A.  B.  C.  D.

5. 某款移动充电宝的部分相关参数如图所示：
   
   

小张同学通过网络查阅得到，额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误的是   

A. 指的是充电宝能够储存的电荷量
B. 指的是充电宝能够储存的电能
C. 该充电宝理论上可以让一个输出口按最大电流输出约
D. 输入接口的输入功率为

6. 如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W。额定工作电压为24V。机器人的锂电池容量为。则机器人     
    

A. 额定工作电流为20A
B. 充满电后最长工作时间为2h
C. 电池充满电后总电量为
D. 以额定电流工作时毎秒消耗能量为20J

 

二、多选题

7. 关于电流强度，下列说法正确的是

A. 根据可知，I与t一定成正比
B. 根据可知，当电流I一定时，q与t成正比
C. 因为电流有方向，所以电流是矢量
D. 电流强度的单位“安培”是国际单位

8. 利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n。现有一块横截面为矩形的金属导体的宽为b，厚为d，并加有与侧面垂直的匀强磁场B，当通以图示方向电流I时，在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U。已知自由电子的电荷量为e，则下列判断正确的是   
    

A. 上表面电势高
B. 下表面电势高
C. 该导体单位体积内的自由电子数为
D. 该导体单位体积内的自由电子数为

9. 原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流．设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核转动，周期为已知电子的电荷量为e、质量为m，静电力常量为k，则其等效电流大小为

A.  B.  C.  D.

三、计算题

10. 一段铜导线与溶液串联在恒定电压源两端，在溶液中，阴、阳离子定向移动产生电流，测得20秒内有个和个通过溶液内部某一横截面。铜导线的直径为2mm，单位体积内自由电子的个数为个。，元电荷。求：

通过铜导线的电流大小；

铜导线内自由电子定向移动的速率计算结果保留1位有效数字。






 

11. 电荷的定向移动形成电流。通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值叫做电流，定义式为。如果导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，自由电子定向移动的速率为v，试推导出金属导体内电流的微观表达式。
     

12. 电池的容量也是电池的一个重要参数，电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量，通常用安培小时或毫安小时做单位．一节新的普通国产5号干电池，电动势为作放电实验时，用的放电电流，每天放电，累计可放电15天，此后基本失效，上述干电池用于石英电子钟，可使钟走动一年时间．试估算该干电池的容量及石英电子钟的平均工作电流．
    
    
    
    
    
    
    
    

答案

1.D

A.电荷的定向移动形成电流，在金属导体中形成电流时，定向移动的是电子。在电解液中形成电流时，正离子和负离子都在定向移动，故A错误。
B.电流的传递速率等于光速，电荷定向移动的速度很小，远远小于电流传导的速度，故B错误。
C.由电流的微观表达式可知，可知，导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越小；故C错误；
D.根据电流的定义可知，单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大，故D正确。
故选D。
2.A
 

在运动方向上假设有一横截面，在t时间内通过横截面的电量，则等效电流，故A正确，BCD错误。
3.B
电子运动一周所需要的时间：  s
在圆形轨道上任取一横截面，则在t时间内通过该横截面的电荷量为：
  C
环中运行的电子数个个，故B正确。
故选B。
4.A
根据电流的微观表达式，在时间内通过导体横截面的自由电子的电量，

则在时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为，将代入得，A正确，BCD错误。

故选A。

5.C

A.电池容量是电池放电时输出的电荷总量，为：，故其能够储存的电荷量，故A正确；
B.充电宝能够储存的电能为：，故B正确；
C.由图中数据可知该充电宝2个接口的最大输出电流为，故理论上可以让一个输出口按最大电流输出的时间为：，故C错误；
D.由图的数据可得输入接口的输入功率：，故D正确。
由于本题选错误答案，故选C。
6.C
A.根据可知，额定电流应该为，故A错误；

B.机器人的锂电池容量为，即当额定电流2A下工作时，能够工作最长时间为10h，故B错误；

C.电源充满电后的总电量为，故C正确；

D.在额定电流下，机器人功率48W，即每秒消耗48J电能，故D错误。

故选C。

7.BD
解：A、由电流定义式可知，电流I与t不会成正比，在电荷量q一定时，电流I与t成反比，故A错误；
B、由电流定义式可知，，在电流I一定时，q与t成正比，故B正确；
C、电流有大小，有方向，运算的时候遵守代数运算法则，电流是标量，故C错误；
D、电流强度的单位安培是国际单位制中的基本单位之一，故D正确；
故选：BD。
8.BC
根据左手定则，电子向上表面偏转，下表面失去电子带正电，所以下表面电势高，故A错误，B正确；

再根据，得，故C正确，D错误。 
故选BC。

9.AB
由题，电子圆周运动的速率为v，半径为r，则电子运动的周期
根据电流的定义式得到，等效电流为
再根据牛顿第二定律得出：
得出，电流，故AB正确，CD错误。
故选AB。
10.解：内流过横截面的电荷量为：，
电流大小为，
解得：；
铜导线的横截面积为：，
电流微观表达式为，
解得：。
 

11.解：由题意可知，自由电子沿导体内以定向移动速率v做匀速运动。沿电流方向选取一段长度为的导线
         
在时间内，体积内的所有自由电子均通过截面S     
 则在时间t内通过导体横截面S的电子数为N

在时间t内通过导体横截面S的电荷量为
   
    则由电流的定义式，得出
导体电流的微观表达式
 

12.解：一节新的普通国产5号干电池，作放电实验时，用的放电电流，每天放电5min，累计可放电15天，故干电池的容量为：

该干电池用于石英电子钟，可使钟走动一年时间，故石英电子钟的平均工作电流为：

答：该干电池的容量为，石英电子钟的平均工作电流为A.