人教版選修31 電源和電流 課時(shí)作業(yè).docx

課時(shí)訓(xùn)練10電源和電流題組一電源的作用1.(多選)關(guān)于電源的作用,下列說(shuō)法中正確的是()a.電源的作用是能為電路持續(xù)地提供自由電荷b.電源的作用是使電路中的電荷發(fā)生定向移動(dòng)c.電源的作用就是能保持導(dǎo)體兩端的電壓,使電路中有持續(xù)的電流d.電源的作用就是使自由電荷運(yùn)動(dòng)起來(lái)解析:電源的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓,在導(dǎo)體內(nèi)建立恒定電場(chǎng),導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷就會(huì)在靜電力作用下定向移動(dòng)形成電流。答案:bc題組二對(duì)電流的理解2.下列說(shuō)法正確的是()a.導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成了電流b.在國(guó)際單位制中,電流的單位是安培c.電流有方向,它是一個(gè)矢量d.任何物體,只要其兩端電壓不為零,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)則不能形成電流,故選項(xiàng)a錯(cuò)誤;電流有方向,但它是標(biāo)量,故選項(xiàng)c錯(cuò)誤;形成電流的條件是閉合電路和電路兩端保持有電壓,且必須是導(dǎo)體而非任何物體,故選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案:b3.關(guān)于電流,下列說(shuō)法中正確的是()a.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越大,電流越大b.電子運(yùn)動(dòng)速率增大,電流越大c.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越大,導(dǎo)體中的電流就越大d.因?yàn)殡娏饔蟹较?所以電流是矢量解析:由i=qt知,q大,i不一定大,故選項(xiàng)a錯(cuò)誤;由i=nqsv知,電子運(yùn)動(dòng)的速率v大,電流不一定大,電流還與n、s有關(guān),另外電子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速率很大,但不能形成電流,故選項(xiàng)b錯(cuò)誤;單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大,選項(xiàng)c正確;電流雖有方向但不是矢量,故選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案:c題組三電流的計(jì)算4.導(dǎo)體中電流i的微觀表達(dá)式為i=nqsv,其中s為導(dǎo)體的橫截面積,n為導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù),q為每個(gè)自由電荷所帶的電荷量,v是()a.導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速率b.電流傳導(dǎo)速率c.自由電荷定向移動(dòng)的速率d.電子熱運(yùn)動(dòng)速率解析:從微觀上看,電流的大小取決于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個(gè)自由電荷的電荷量、定向移動(dòng)速率,還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。電荷的定向移動(dòng)形成電流,這個(gè)定向移動(dòng)的速率就是電流微觀表達(dá)式i=nqsv中的v,故選c。答案:c5.電路中有一電阻,通過(guò)電阻的電流為5 a,當(dāng)通電5 min 時(shí),通過(guò)電阻橫截面的電子數(shù)為()a.1 500個(gè)b.9.3751019個(gè)c.9.3751021個(gè)d.9.3751020個(gè)解析:由q=it=ne,得n=qe=ite=9.3751021個(gè),選項(xiàng)c正確。答案:c6.在某次閃電中,持續(xù)時(shí)間為0.5 s,所形成的平均電流為6.0104 a。若閃電過(guò)程中產(chǎn)生的電荷以0.5 a的電流通過(guò)電燈,試求可供電燈照明的時(shí)間。解析:閃電的電荷量為q=i1t1=6.01040.5 c=3104 c若流過(guò)電燈,可供照明的時(shí)間t2=qi2=31040.5 s=6104 s。答案:6104 s(建議用時(shí):30分鐘)1.下列關(guān)于電源的說(shuō)法中正確的是()a.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極搬運(yùn)到正極,保持兩極之間有電壓b.電源把正、負(fù)電荷分開(kāi)的過(guò)程就是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的過(guò)程c.電荷的移動(dòng)形成電流d.只要電路中有電源,電路中就會(huì)形成持續(xù)的電流解析:在電源內(nèi)部,電源把電子由正極搬運(yùn)到負(fù)極,這一過(guò)程要克服靜電力做功,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能,故選項(xiàng)a錯(cuò)誤,b正確;電荷的定向移動(dòng)才形成電流,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;電路中要形成持續(xù)的電流,既要有電源,電路又要閉合,兩者缺一不可,故選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案:b2.以下說(shuō)法正確的是()a.只要有可以自由移動(dòng)的電荷,就能存在持續(xù)電流b.金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)作用下形成的c.電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)速率d.在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動(dòng)時(shí),它們的熱運(yùn)動(dòng)就消失了解析:要有持續(xù)電流必須有持續(xù)的電壓,a不對(duì);導(dǎo)體中形成電流的原因是導(dǎo)體兩端加上電壓,于是在導(dǎo)體內(nèi)形成了電場(chǎng),導(dǎo)體內(nèi)的自由電子將在靜電力作用下定向移動(dòng),形成電流,b正確;電流的傳導(dǎo)速度等于真空中的光速,電子定向移動(dòng)的速率很小,c不對(duì);在形成電流時(shí)自由電子定向移動(dòng),但是熱運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有消失,其實(shí)電子仍然在做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),d不對(duì)。答案:b3.(多選)關(guān)于電流的概念,下列說(shuō)法中正確的是()a.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大b.某一導(dǎo)體內(nèi)電子定向移動(dòng)的速率越大,電流越大c.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大d.電流的傳導(dǎo)速率越大,電流越大解析:由電流的定義式i=qt及電流的微觀表達(dá)式i=nqsv可知,選項(xiàng)b、c正確。答案:bc4.一臺(tái)半導(dǎo)體收音機(jī),電池供電的電流是8 ma,也就是說(shuō)()a.1 h電池供給8 c的電荷量b.1 000 s電池供給8 c的電荷量c.1 s電池供給8 c的電荷量d.1 min電池供給8 c的電荷量解析:由公式i=qt得,供給8 c電荷量時(shí)的通電時(shí)間t=qi=8810-3 s=1 000 s,故選b。答案:b5.如圖所示,一根橫截面積為s的均勻長(zhǎng)直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷,設(shè)棒每米的電荷量為q,當(dāng)此棒沿軸線(xiàn)方向做速度為v的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為() a.vqb.qvc.qvsd.qvs解析:在垂直棒的運(yùn)動(dòng)方向選取某一橫截面,設(shè)棒長(zhǎng)為l,則棒上所有電荷通過(guò)這一橫截面所用的時(shí)間t=lv。由電流定義式i=qt可得i=lqlv=qv,故選項(xiàng)a正確。答案:a6.如圖所示,電解池內(nèi)有一價(jià)的電解液,t時(shí)間內(nèi)通過(guò)溶液內(nèi)截面s的正離子數(shù)是n1,負(fù)離子數(shù)是n2,設(shè)元電荷為e,以下解釋正確的是()a.正離子定向移動(dòng)形成的電流方向?yàn)閺腶b,負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向?yàn)閺腷ab.溶液內(nèi)正、負(fù)離子向相反方向移動(dòng),電流抵消c.溶液內(nèi)電流方向?yàn)閺腶b,電流i=n1etd.溶液內(nèi)電流方向?yàn)閺腶b,電流i=(n1+n2)et解析:正電荷定向移動(dòng)的方向就是電流方向,負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向也是電流方向,有正、負(fù)電荷沿相反方向經(jīng)過(guò)同一截面時(shí),公式i=qt中的q應(yīng)該是正、負(fù)電荷電荷量絕對(duì)值之和,故i=n1e+n2et,電流方向由a指向b,故選項(xiàng)d正確。答案:d7.(多選)在導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()a.電子定向移動(dòng)速率很小b.電子定向移動(dòng)速率即是電場(chǎng)傳導(dǎo)速率c.電子定向移動(dòng)速率是電子熱運(yùn)動(dòng)速率d.在金屬導(dǎo)體中,自由電子只不過(guò)在速率很大的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)上附加了一個(gè)速率很小的定向移動(dòng)解析:電子定向移動(dòng)的速率很小,數(shù)量級(jí)為10-5 m/s,自由電子只不過(guò)在速率很大的熱運(yùn)動(dòng)上附加了很小的定向移動(dòng),故選項(xiàng)a、d正確;電場(chǎng)的傳導(dǎo)速率為光速c=3108 m/s,無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速率的數(shù)量級(jí)為105 m/s,故選項(xiàng)b、c錯(cuò)誤。答案:ad8.半徑為r的橡膠圓環(huán)均勻帶正電,總電荷量為q,現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過(guò)圓心的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流的大小為()a.qb.q2c.q2d.2q解析:正電荷均勻分布在橡膠圓環(huán)上,在環(huán)上任取一橫截面,則一個(gè)周期t內(nèi)穿過(guò)該橫截面的電荷量為q,則等效電流i=qt=q2=q2。答案:c9.右圖是某同學(xué)電解硫酸銅的實(shí)驗(yàn)裝置,他從電流表讀出的讀數(shù)為0.6 a,如果忽略長(zhǎng)時(shí)間引起的回路中電流的變化,請(qǐng)你幫他計(jì)算一下一晝夜可析出多少個(gè)銅離子。解析:一晝夜流過(guò)電路的總電荷量q=it=0.6246060 c51 840 c因一個(gè)銅離子帶兩個(gè)正電荷,則析出的銅離子數(shù)約為n=q21.610-19 c=51 84021.610-19個(gè)=1.621023個(gè)。答案:1.631023個(gè)10.已知銅導(dǎo)線(xiàn)中的電流為1 a,銅導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積為1 mm2,則:(1)在1 s內(nèi),有多少個(gè)電子通過(guò)銅導(dǎo)線(xiàn)的橫截面(電子電荷量e=1.610-19 c)?(2)自由電子的平均移動(dòng)速率多大(設(shè)銅導(dǎo)線(xiàn)中每立方米含有8.51028個(gè)自由電子)?解析:(1)1 s內(nèi)通過(guò)銅