人教版高中物理選修3-1作業(yè)：電源和電流課后作業(yè)(含答案)

1、電源和電流課后作業(yè)一、選擇題 (8 5，共40 分)1 有甲、乙兩導(dǎo)體， 甲的橫截面積是乙的兩倍， 而單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量，乙是甲的2 倍，以下說法中，正確的是()A 甲、乙兩導(dǎo)體的電流強(qiáng)度相同B乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2 倍C乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速度是甲導(dǎo)體的2 倍D 甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速度大小相等解析：由于單位時(shí)間內(nèi)通過乙橫截面的電量是甲的2 倍，因此通過乙導(dǎo)體的電流是甲的 2 倍，故 A 錯(cuò)而 B 正確由于 InqSv (n 單位體積中的自由電荷數(shù)，q 自由電荷的電量， S 橫截面積，v 定向移動(dòng)速率 )，所以 vI，由于不知道甲、nqS乙兩導(dǎo)體的性質(zhì) (n

2、、q 不知道 )，所以無法判斷答案： B2 關(guān)于電流的下列說法中，正確的是 ()A 電路中的電流越大，表示通過導(dǎo)體橫截面的電量越多B在相同時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流就越大C通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流越大D 導(dǎo)體中通過一定的電量所用時(shí)間越短，電流越大解析：由 I q/ t ，當(dāng) t 一定時(shí)，通過導(dǎo)體橫截面的電量q 越多，電流 I 就越大；當(dāng) q 一定時(shí)，通電時(shí)間越短，電流越大答案： BD3 金屬導(dǎo)體中滿足下列哪一個(gè)條件，就產(chǎn)生恒定電流()A 有自由電子B導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差C導(dǎo)體兩端有方向不變的電壓D 導(dǎo)體兩端有恒定電壓解析：由產(chǎn)生電流條件可知，D 正確答案： D4 電路中每分鐘有60 萬

3、億個(gè)自由電子通過橫截面積為0.64 10 6 m 2 的導(dǎo)線，那么電路中的電流是()A 0.016 AB1.6mAC16 AD0.16 A解析： Iq / t 0.16 A.答案： D5 某電解池，如果在1 s 內(nèi)共有 5 10 18 個(gè) 2 價(jià)正離子和 1.010 19 個(gè) 1 價(jià)負(fù)離子通過某截面，那么通過這個(gè)截面的電流是()A0AB0.8AC1.6AD3.2A解析： Iq / t2 5 10 18 1.0 10 191.6 10 1913.2A.答案： D6 銅的原子量為 m ，密度為 ，每摩爾銅原子有 n 個(gè)自由電子，今有一根橫截面為 S 的銅導(dǎo)線，當(dāng)通過的電流為I 時(shí)，電子平均定向移動(dòng)

4、的速率為 ()A 光速 cIB.neSImIC.D.neSmneS 解析：假設(shè)電子定向移動(dòng)的速率為v，那么在 t 秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)相當(dāng)于在體積 vt S 中的自由電子數(shù)，而體積為vtS 的銅的質(zhì)量為 vtS ，摩vtS vtS neqvSneIm爾數(shù)為，所以電量 q .因電流 Itm，于是得： v.mmneS 答案： D7 一個(gè)半徑為r 米的細(xì)橡膠圓環(huán)，均勻地帶上Q 庫(kù)侖的負(fù)電荷，當(dāng)它以角速度 (弧度 / 秒)繞中心軸線順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中等效電流的大小為()A QQB.2 Q2Q C.D.2 QQ 解析： I.T2 答案： C8 在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電

5、子進(jìn)入電壓為U 的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為 I 的電子束已知電子的電量為e、質(zhì)量為 m ，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為l 的電子束內(nèi)電子個(gè)數(shù)是 ()I lmI lmA.2eUB.2eUeSeImIS lmC.2eUD.2eUeSe解析：設(shè)加速后電子的速度為v，1則 eU mv 2 2又 IneSv ，n為單位體積內(nèi)的電子數(shù)目，故l 長(zhǎng)內(nèi)的電子數(shù)目 N nlSImIlmeS2eUlSe2eU答案： B二、非選擇題 (9 、10 題各 10 分， 11 、12 題各 20 分，共 60 分)9 只要導(dǎo)體兩端存在，導(dǎo)體中的自由電子就在力的作用下，從電勢(shì)處向電勢(shì)處

6、定向移動(dòng)移動(dòng)的方向與導(dǎo)體中電流的方向答案：電壓電場(chǎng)低高相反10 在某次閃電中，持續(xù)時(shí)間為0.005s ，所形成的平均電流為6 10 4 A ，若閃電過程中流過某橫截面的電荷以0.5A的電流通過電燈，可供電燈照明時(shí)間為_s.答案： 600圖 111 圖 1 是靜電除塵器示意圖，A 接高壓電源正極， B 接高壓電源的負(fù)極，AB 之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)，空氣被電離為電子和正離子，電子奔向正極A 的過程中，遇到煙氣的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，吸附到正極A 上，排出的煙就成為清潔的了，已知每千克煤粉會(huì)吸附m mol 電子，每晝夜能除塵 n kg ，計(jì)算高壓電源的電流強(qiáng)度 I，電子電量設(shè)為 e ，阿伏加德羅常數(shù)為 N

7、 A，一晝夜時(shí)間為 t .QQ ，解：根據(jù)電流強(qiáng)度定義式 I ，只要能夠計(jì)算出一晝夜時(shí)間內(nèi)通過的電量t就能夠求解電流強(qiáng)度 I，需要注意的是，流過電源的電量Q 跟煤粉吸附的電量 Q1并不相等，由于電離出的氣體中電子和正離子同時(shí)導(dǎo)電，煤粉吸附的電量 Q Q .2QmnN Ae ，Q It ，1mnN Ae It ，I2 mnN A e/ t.212 設(shè)橫截面積為1.0mm 2 銅導(dǎo)線中通過 1.0A 電流銅在單位體積中的自由電子數(shù)為8.5 10 28 m 3 ，電子的電荷量為1.6 10 19 C，試計(jì)算這時(shí)自由電子的定向移動(dòng)速率為多少？而常溫下金屬中自由電子熱平均速率約為10 5m/s ，通過有關(guān)資料，我們還可知道：形成電流的速率不是自由電子的定向速率，而是電場(chǎng)的傳播速率，且電場(chǎng)的傳播速率是光速3.0 10 8m/s ，就這些知識(shí)， 你能否描述一下電路接通后金屬導(dǎo)體中自由電子運(yùn)動(dòng)的情景解：由qI，且tq nVe nSvte ，即I neSv ，所以vIneS，可算出自由電子的定向移動(dòng)速率v 約為： 7.4 10 5 m/s.金屬導(dǎo)體中各處都是自由電子，電路一旦接通，導(dǎo)線中便以電場(chǎng)的傳播速率3.0 10 8 m/s 在各處迅速地建立起電場(chǎng)， 在這個(gè)電場(chǎng)的作用下， 導(dǎo)線各處的自由電子幾乎同時(shí)開始以很小的定向移動(dòng)速率7.410 5m/