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    第11章 1电源和电流 试卷01
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    第11章 1电源和电流 试卷

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    这是一份第11章 1电源和电流,共5页。

     1

    A·基础达标

    1关于电流的说法中正确的是(  )

    A根据I可知Iq成正比

    B如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等则导体中的电流是恒定电流

    C电流有方向电流是矢量

    D电流的单位安培是国际单位制中的基本单位

    【答案】D

    【解析】根据I,可以知道I是通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t的比值t一定时,Iq成正比,当q一定时,通电时间越长,电流越小,故A错误;恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化,而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,只能说明大小相等,不能说明方向也不变,故B错误;电流有方向,但电流的运算满足代数法则,而矢量的运算满足平行四边形定则,故电流是标量,故C错误;电流的单位安培是国际单位制中的基本单位,故D正确

    2通过一个导体的电流是5 A经过4 min通过该导体横截面的电荷量是(  )

    A20 C B50 C

    C1 200 C D2 000 C

    【答案】C

    【解析】t4 min240 s,通过导体横截面的电荷量QIt5 A×240 s1 200 C故选C.

    3关于电流下列说法中正确的是(  )

    A只有正电荷的移动才能形成电流

    B电子定向运动的速率越大电流一定越大

    C通过导线截面的电量越多电流一定越大

    D单位时间内通过导体截面的电量越多导体中的电流越大

    【答案】D

    【解析】无论是正电荷还是负电荷,只要是电荷定向移动,都会形成电流,故A错误;由电流的微观表达式IneSv,电流的大小跟导体的材料(决定n),导体的横截面积(S)和电荷定向移动的速率(v)共同决定,故电子定向移动的速率大时,电流不一定大,故B错误;由I可得,单位时间内通过导线截面的电量越多,电流越大,故C错误,D正确

     

    4有甲乙两导体甲的横截面积是乙的2而乙在单位时间内通过横截面的电荷量是甲的2以下说法正确的是(  )

    A乙两导体的电流相同

    B乙导体的电流是甲导体的2

    C乙导体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的2

    D乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等

    【答案】B

    【解析】由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,因此通过乙导体的电流是甲的2倍,A错误,B正确;由于InqSv,所以v,由于不知道甲、乙两导体的性质(nq不知道),所以无法判断v的大小,CD错误

    5(多选)如图所示将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍在细铜导线上取一个截面A在粗铜导线上取一个截面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个截面的(  )

    A电流相等

    B电流不相等

    C自由电子定向移动的速率相等

    D自由电子定向移动的速率不相等

    【答案】AD

    【解析】由电流定义知I,故A正确,B错误;由电流的微观表达式InSqv知,Inq均相等,因为SA<SB,所以vA>vB,故C错误,D正确

    6在研究长度为l横截面积为S的均匀导体中的电流时在导体两端加上电压U于是导体中有匀强电场产生在导体中移动的自由电子受匀强电场的作用而加速但又和做热运动的阳离子碰撞而减速这样边反复碰撞边向前移动可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比其大小可以表示成kv(k为恒量)电场力和碰撞的阻力平衡时导体中的电子移动的平均速率v为一定值这一定值是(  )

    A B

    C DelkU

    【答案】B

    【解析】电场力和碰撞阻力平衡时,有kveEe,所以电子定向移动的平均速率vB正确

    7如图所示一根横截面积为S的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动棒单位长度所带电荷量为q则由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向为(  )

    Avq方向与v的方向相反

    BvqS方向与v的方向相反

    C方向与v的方向相反

    D方向与v的方向相同

    【答案】A

    【解析】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时,每秒通过的距离为v米,v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面,则每秒内通过横截面的电量大小为Qq·v,根据电流的定义式为It1 s,得到等效电流为Iqv.由于棒带负电,则电流的方向与棒运动的方向相反,即与v的方向相反A正确,BCD错误

    8(多选)半径为R的橡胶圆环均匀带正电总电荷量为Q现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动则由环产生的等效电流下列说法正确的是(  )

    Aω不变而使电荷量Q变为原来的2则电流也将变为原来的2

    B若电荷量Q不变而使ω变为原来的2则电流也将变为原来的2

    C若使ωQ不变将橡胶环拉伸使环半径增大电流将变大

    D若使ωQ不变将橡胶环拉伸使环半径增大电流将变小

    【答案】AB

    【解析】截取圆环的任一截面S,如图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量为Q,则有I,又T,所以I,可知,电流的大小只与Qω有关,AB正确,CD错误

    9已知电子的电荷量为e质量为m氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动则电子运动形成的等效电流大小为多少

    【答案】

    【解析】截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T内,通过这个横截面的电荷量qe

    则有I

    再由库仑力提供向心力,有m·r

    解得T

    ①②解得I.

    B·能力提升

    10一个阻值为R的电阻两端加上电压U通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图像如图所示此图像的斜率可表示为(  )

    AU  BR

    C D

    【答案】C

    【解析】此图线的斜率表示电流,即I,又由欧姆定律知IC正确

    11铜的摩尔质量为m密度为ρ每摩尔铜原子有n个自由电子今有一根横截面积为S的铜导线当通过的电流为I电子平均定向移动的速率为(  )

    A光速c     B

    C D

    【答案】D

    【解析】假设电子定向移动的速率为v,那么在t时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数,而体积为vtS的铜的质量为vtSρ,摩尔数为,所以电荷量q,因电流I,于是得到v.

    12(多选)如图所示的电解池接入电路后t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面Sn2个一价负离子通过溶液内某截面Se为元电荷以下说法正确的是(  )

    A电流方向从AB

    Bn1>n2电流为I

    Cn1<n2电流为I

    D无论n1n2大小如何电流都为I

    【答案】AD

    【解析】根据题意可以知道,流过溶液截面上的电量q(n1n2)e,则电流I,方向与正电荷的定向移动方向相同,故由AB.AD正确,BC错误

    13有一条横截面积为S1 mm2的铜导线当导线两端加上恒定的电压时导线内自由电子定向运动的平均速率为v7.5×105 m/s已知铜的摩尔质量为M6.4×102 kg/mol铜的密度为ρ8.9×103 kg/m3阿伏加德罗常数NA6.02×1023 mol1电子的电量e=-1.6×1019 C在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子求此时导线中通过的电流

    【答案】1 A

    【解析】S1 mm21×106 m2,取一段导线,自由电子从它的左端定向移动到右端所用的时间记为t,则这段导线的长度为vt,体积为vtS,质量为ρvtS,这段导线中的自由电子数为

    nNA

    t时间内通过横截面的电荷量为qneNAe

    导线中的电流为I

    代入数值后得I1 A.

     

     

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