物理选修32 电动势随堂练习题

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1．对电动势的定义式E＝eq \f(W,q)的理解正确的是( )
A．E与W成正比 B．E与q成反比
C．E的大小与W、q无关 D．W表示静电力做功
2．对于电动势E＝2 V的电源给外电路供电时，当输出电流为2 A时，在1 min的时间内电源消耗的化学能为( )
A．240 J B．4 J
C．216 J D．3.6 J
3．单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于
( )．
A．电源的电动势 B．通过电源的电流
C．路端电压的大小 D．内、外电阻之和
4．（多选）类比法是处理物理问题时常见的方法之一，可以使研究的问题简单化，即将已知对象的明确性或可理解性转移到研究的对象中去．比如蓄电池接在电路中给用电器供电，与人向空中抛出物体的过程进行类比，可以把电势能与物体的重力势能进行类比．则下列说法正确的是( )
A．电流对用电器做的功与人对物体做的功可以类比
B．非静电力对电荷做的功与人对物体做的功可以类比
C．电流对用电器做的功与物体自身重力做的功可以类比
D．非静电力对电荷做的功与物体自身重力做的功可以类比
5．[多选]下列有关电压与电动势的说法中正确的是( )
A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送过程中做的功越多
C．电动势公式E＝eq \f(W,q)中W与电压公式U＝eq \f(W,q)中的W是一样的，都是电场力做的功
D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
6．（多选）如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )
A．该电池的容量为500 mA·h
B．该电池的电动势为3.6 V
C．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA
D．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时
7．“神舟十一号”载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应。“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，求每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量是( )
A．0.24 J B．0.25 J
C．0.26 J D．0.28 J
8．如图为电源和导线内移送电荷的情况。则将单位正电荷沿闭合回路移动一周所释放的能量大小决定于( )
A．电源电动势 B．电路中电流的大小
C．电源的内阻 D．电源的容量
9．[多选]如图所示，这是一种化学原电池，电路中电流计可以测出电流的方向，设测得外电路的电流方向如图所示，其中两金属板分别为锌板和铜板，电解槽中的电解液为硫酸铜，试分析下列说法中正确的是( )
A．A是铜片，B是锌片
B．A是锌片，B是铜片
C．A端是电源的正极，B端是电源的负极
D．该种电池能把化学能转化为电能
10．铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A．试求两个电路都工作20 s时间，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个把化学能转化为电能的本领更大？
11．将电动势为3 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V，当电路中有6 C的电荷流过时，求：
(1)有多少其他形式的能转化为电能；
(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；
(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能。
2.2电动势-能力课时针对练习答案
1．对电动势的定义式E＝eq \f(W,q)的理解正确的是( )
A．E与W成正比 B．E与q成反比
C．E的大小与W、q无关 D．W表示静电力做功
答案：C
解析：电动势是由电源中非静电力的特性决定的，表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．它在数值上等于W与q的比值，但不能说E与W成正比，与q成反比，其大小与W、q无关．
2．对于电动势E＝2 V的电源给外电路供电时，当输出电流为2 A时，在1 min的时间内电源消耗的化学能为( )
A．240 J B．4 J
C．216 J D．3.6 J
答案：A
解析：由E＝eq \f(W,q)得W＝qE＝ItE＝2×60×2 J＝240 J，即在1 min的时间内电源消耗的化学能为240 J，A正确．
3．单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于
( )．
A．电源的电动势 B．通过电源的电流
C．路端电压的大小 D．内、外电阻之和
答案 A
解析 由E＝eq \f(W,q)得W＝Eq，故单位电荷量的正电荷移动一周，电路中释放的总能量决定于电源电动势E.
4．（多选）类比法是处理物理问题时常见的方法之一，可以使研究的问题简单化，即将已知对象的明确性或可理解性转移到研究的对象中去．比如蓄电池接在电路中给用电器供电，与人向空中抛出物体的过程进行类比，可以把电势能与物体的重力势能进行类比．则下列说法正确的是( )
A．电流对用电器做的功与人对物体做的功可以类比
B．非静电力对电荷做的功与人对物体做的功可以类比
C．电流对用电器做的功与物体自身重力做的功可以类比
D．非静电力对电荷做的功与物体自身重力做的功可以类比
答案：BC
解析：将电势能类比重力势能，电流通过用电器做功，电势能减少，可类比重力做功，重力势能减少；非静电力做功，电势能增加，可类比人向空中抛出物体对物体做功，物体重力势能增加，B、C正确．
5．[多选]下列有关电压与电动势的说法中正确的是( )
A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送过程中做的功越多
C．电动势公式E＝eq \f(W,q)中W与电压公式U＝eq \f(W,q)中的W是一样的，都是电场力做的功
D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
答案：BD
解析： 电压与电动势是两个不同的概念，电动势公式E＝eq \f(W,q)中的W表示非静电力做的功，而电压U＝eq \f(W,q)中的W表示电场力做的功，选项A、C错误；电动势是反映电源内部将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，电动势在数值上等于移送单位正电荷所做的功，不能说电动势越大，非静电力做的功越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，选项B、D正确。
6．（多选）如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )
A．该电池的容量为500 mA·h
B．该电池的电动势为3.6 V
C．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA
D．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时
答案：ABD
解析：电池上的3.6 V表示电动势，500 mA·h表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mA·h＝t×10 mA，得t＝50 h，所以A、B、D选项正确．
7．“神舟十一号”载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应。“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，求每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量是( )
A．0.24 J B．0.25 J
C．0.26 J D．0.28 J
答案：C
解析： 太阳能电池每秒提供的电能W＝EIt＝0.6×0.1×1 J＝0.06 J，所以照射到这种太阳能电池上的太阳光能量W′＝eq \f(W,0.23)≈0.26 J，所以选项C正确。
8．如图为电源和导线内移送电荷的情况。则将单位正电荷沿闭合回路移动一周所释放的能量大小决定于( )
A．电源电动势 B．电路中电流的大小
C．电源的内阻 D．电源的容量
答案A
解析： 移送电荷一周所释放的能量，就是电源提供给它的电势能，数值等于电源内部非静电力做功的数值，即W＝Eq。题干中限定了单位正电荷，可见W的数值只取决于E，故A正确，B、C、D错误。
9．[多选]如图所示，这是一种化学原电池，电路中电流计可以测出电流的方向，设测得外电路的电流方向如图所示，其中两金属板分别为锌板和铜板，电解槽中的电解液为硫酸铜，试分析下列说法中正确的是( )
A．A是铜片，B是锌片
B．A是锌片，B是铜片
C．A端是电源的正极，B端是电源的负极
D．该种电池能把化学能转化为电能
答案:ACD
解析： 由电流方向我们可以知道电源的正极为A，负极为B，首先选出C项。哪种金属失去电子即为该电池的负极，由于锌的化学性质活泼，因此，锌板为负极，所以A为铜板，B为锌板，可选出A项。在反应过程中，电池将化学能转化为电能。
10．铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A．试求两个电路都工作20 s时间，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个把化学能转化为电能的本领更大？
答案 4 J 6 J 铅蓄电池
解析 对于铅蓄电池电路，20 s时间内通过的电荷量q1＝I1t＝2 C；对于干电池的电路，20 s时间内通过的电荷量q2＝I2t＝4 C；由电动势定义式E＝eq \f(W非,q)可得电源消耗的化学能分别为W1＝q1E1＝4 J，W2＝q2E2＝6 J．因为E1＞E2，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领大．电动势表征电源的转化本领．
11．将电动势为3 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V，当电路中有6 C的电荷流过时，求：
(1)有多少其他形式的能转化为电能；
(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；
(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能。
答案：(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J
解析：由电动势定义可知，在电源内部，非静电力每移送1 C电荷，有3 J其他形式的能转化为电能。也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在外电路中，静电力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
(1)W＝Eq＝3×6 J＝18 J，电源中共有18 J其他形式的能转化为电能。
(2)W1＝Uq＝2.4×6 J＝14.4 J，外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能。
(3)由能量守恒知，内电路中有18 J－14.4 J＝3.6 J的电能转化为其他形式的能。