【全程學習方略】高中物理 3.1電流課件 魯科選修31

1.產生電流需要滿足的條件是（）A.有自由電子B.導體兩端有電勢差C.任何物體兩端有電壓D.導體兩端有恒定電壓【解析】選B、D.產生電流的條件是：一要有自由電子,二要有電壓，只滿足其中一個條件不能產生電流，故A、C錯誤；因為導體中存在自由電子，所以有電壓就能產生電流，故B、D正確.2.關于電流的方方向，下列說說法正確的是是（））A.電荷定向移動動的方向為電電流方向B.因為電流有方方向，所以電電流是矢量C.在電源外部電電路中，電流流的方向是從從電源的正極極流向負極D.在電路中電荷荷的定向移動動方向總是沿沿著高電勢到到低電勢的方方向【解析】選C.電流的方向是是正電荷定向向移動的方向向，在電源外外部從電源正正極流向負極極，故A錯誤，C正確；電流是是標量，故B錯誤；在電源源外部電路中中正電荷從高高電勢處向低低電勢處移動動，而負電荷荷從低電勢處處向高電勢處處移動，故D錯誤.3.關于電流的說說法,下列正確的有有（））A.導體中有電荷荷運動就形成成電流B.電流是一個個矢量,其方向就是是正電荷定定向移動的的方向C.在國際單位位制中,電流是一個個基本物理理量,其單位安培培是基本單單位D.對于導體,只要其兩端端電勢差為為零,電流也必為為零【解析】選C、D.導體中有大大量的自由由電子,總在不停地地做無規(guī)則則熱運動,沒有定向移移動,在一段時間間t內,通過導體某某一截面的的電荷是雙雙向的,其數值又是是相等的,電流為零,故A錯誤；電流流是一個標標量,因為其運算算不符合矢矢量運算法法則，為了了便于研究究電流,人們規(guī)定正正電荷定向向移動的方方向為電流流的方向,故B錯誤；在國國際單位制制中,共有七個基基本單位,電流是其中中之一,故C正確；對于于導體,其兩端電勢勢差為零時時,導體內無電電場,電子不能定定向運動,電流為零,故D正確.4.在示波波管中,電電子槍2s發(fā)射了了6×1013個電子,則則示波管中中電流的大大小為（））A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.3×10-6AD.9.6×10-6A【解析】選A.電子子槍2s發(fā)射的電電荷量q=6×1013×1.6××10-19C=9.6×10-6C,所以示示波管中的的電流大小小為I==A=4.8×10-6A，故A正正確,B、、C、D錯錯誤.5.導體中的電電流為5μA，那么在3.2s內通過導體體某截面的的電荷量為為多少？【解析】由電流的定定義式I=，可得q=It，代入數據據，則q=5×10-6×3.2C=1.6×10-5C.答案：1.6×10-5C【典例1】對于金屬導導體,在導體中產產生恒定的的電流必須須滿足的條條件是A.有可以自由由移動的電電荷B.把導體放在在勻強電場場中C.讓導體某一一端連接電電源正極即即能產生電電流D.導體兩端加加有恒定的的電壓【思路點撥】要解答本題題應把握以以下三點:【標準解答】選D.因為金屬導導體中已經經存在大量量的自由電電荷,故A錯.把導體放在在勻強電場場中,導體體只只能能產產生生瞬瞬間間感感應應電電流流,故B錯.只是是讓讓導導體體一一端端連連接接電電源源正正極極時時,導體體兩兩端端無無電電壓壓，，此此時時不不能能形形成成電電流流,故C錯.只有有讓讓導導體體兩兩端端保保持持恒恒定定的的電電壓壓才才能能產產生生恒恒定定的的電電流流,故D正確確.【變式式訓訓練練】以下下說說法法正正確確的的有有（（））A.只要要有有可可以以移移動動的的電電荷荷，，就就B.只要導體兩端沒有電壓，就不能形成電流C.只要導體中無電流，其內部自由電荷就停止運動D.金屬導體內持續(xù)電流是自由電子在導體兩端的持續(xù)電壓下形成的【解析】選B、D.形成電電流的的條件件是：：導體體兩端端有電電壓；；形成成持續(xù)續(xù)電流流的條條件是是：導導體兩兩端有有持續(xù)續(xù)的電電壓，，故B、D對.無論導導體兩兩端有有無電電壓，，其中中的自自由電電荷均均做永永不停停息的的無規(guī)規(guī)則熱熱運動動，當當導體體兩端端加上上持續(xù)續(xù)電壓壓后，，在電電場力力作用用下，，自由由電荷荷在熱熱運動動的基基礎上上疊加加一個個定向向移動動，從從而形形成持持續(xù)電電流，，故A錯.導體中中無電電流時時，自自由電電荷不不做定定向移移動但但仍做做熱運運動，，故C錯.【典例2】若氫原原子的的核外外電子子做半半徑為為r的勻速速圓周周運動動，已已知電電子的的質量量為m，電荷荷量為為e，靜電電力常常量為為k，則（1）核外外電子子運動動的周周期為為多少少？（2）電子子繞核核的運運動可可等效效為環(huán)環(huán)形電電流，，求電電子運運動的的等效效電流流的大大小.【思路點點撥】解答本本題時時，可可按以以下思思路分分析：：【自主解解答】(1)氫原子子的核核外電電子做做勻速速圓周周運動動，由庫侖侖力充充當向向心力力可得得：，，解解得：：T=.（2）氫原原子的的核外外電子子做勻勻速圓圓周運運動，，一個個周期期通過過橫截面面的電電荷量量為e，根據據定義義式I=，可得得電子子運動動的等效效電流流的大大小I=，把T=代入，，解得得：I=.答案：：（1）（（2）【互動探探究】若由于于某種種原因因電子子繞核核做勻勻速圓圓周運運動的的半徑徑變小小，此此時形形成的的等效效電流流是變變大還還是變變??？？【解析】根據例例題結結果I=可知：：半徑徑r變小，，則等效電電流I變大.答案：：變大【典例例3】】在顯顯像管管的電電子槍槍中，，從熾熾熱的的金屬屬絲不不斷放放出的的電子子進入入電壓壓為U的的加速速電場場，設設其初初速度度為零零，經經加速速后形形成橫A.B.C.D.【思路點點撥】由動能能定理理求出出剛射射出加加速電電場時時的速速度，，結合合電流流的微微觀表表達式式得到到單位位體積積內的的電子子個數數，再再求一一小段段電子子束內內的電電子個個數.【標準解解答】選B.根據動動能定定理有有mv2=eU，得v=；根據據電流流的微微觀表表達式式I=nqSv，可得得該電電子束單位位體積積內的的電子子個數數n=，設一一小段段長為為Δl的電子束內內的電電子個個數為為N，N=nΔlS==，故B正確.1.（2010··泰安高高二檢檢測））關于于電流流，下下列說說法中中正確確的是是（））A.通過導導體截截面的的電荷荷量越越多，，電流流越大大B.電子運運動速速率越越大，，電流流越大大C.單位時時間內內通過過導體體截面面的電電荷量量越多多，導導體中中的電電流越越大D.電流的的方向向就是是自【解析】選C.由電流的的定義式式I=可知：單單位時間間內通過導體截截面的電電荷量越越多，導導體中的的電流越越大，故故A錯誤，C正確；由由電流的的微觀表表達式I=nqSv可知：電電流的大大小與電子子定向移移動的速速率成正正比，與與電子運運動速率率無關,故B錯;電流的方方向與正正電荷定定向移動動的方向向相同，，與負電荷定向向移動的的方向相相反.2.（2010·臨沂高二二檢測））一橫截截面積為為S的銅導線線，流經經其中的的電流為為I，設單位位體積的的導線中中有n個自由電電子，電電子的電電荷量為為q.此時電子子的定向向移動速速度為v，在t時間內，，通過銅銅導線橫橫截面的的自由電電子數目目可表示示為（））A.nvSt【解析】選A、C.在t時間內，，通過銅銅導線橫橫截面的的電荷量量為It，通過銅銅導線橫橫截面的的自由電電子數目目可表示示為N=It/q，故C正確，D錯誤；把把I=nqSv代入N=It/q可得N=nvSt,故A正確，B錯誤.3.（2010·黃岡高二二檢測））一個半半導體收收音機，，電池供供電的電電流是8mA，也就是是說（））A.1h電池供給給1C的電量B.1000s電池供給給8C的電量C.1s電池供給給8C的電量D.1min電池供給給8C的電量【解析】選B.根據電流流的定義義式I=，可得q=It，代入數據，A、C、D錯誤，B正確.4.（2010·杭州高二二檢測））將已充充電的電電容器兩兩極板用用導線連連接起來來,導線中有有瞬間的的放電電電流,電流的方方向是（））A.從電容器器的正極極板經電電容器指指向負極極板B.從電容器器的負極極板經電電容器指指向正極極板C.從電容器器的正極極板經導導線指向向負極板板D.從電容器器的負極極板經導導線指向向正極板板【解析】選C.電容器放放電時，，自由電電子從負負極板經經導線移移動到正正極板，，因此電電流的方方向是從從電容器器的正極極板經導導線指向向負極板板，故C正確，A、B、D錯誤.5.（2010·通州高二檢測測）銅的原子子量為m，密度為ρ，每摩爾銅原原子有n個自由電子，，今有一根橫橫截面為S的銅導線，當當通過的電流流為I時，電子平均均定向移動速速率為（）A.光速cB.C.D.【解析】選D.假設電子定向向移動的速率率為v，那么在t秒內通過導體體橫截面的的自由電子子數相當于于在體積vtS中的自由電子數，，而體積為為vtS的銅的質量量為vtSρ，摩爾數為，，所以電電量q=，I==，于是得：：v=.1.（5分）下列說說法中正確確的是（））A.通電導線中中的自由電電子定向移移動的速率率等于電流流傳導速率率B.通電導線中中電流傳導導速率與電電場傳播速速率是相等等的,為3.0×108m/sC.金屬導線中中電子運動動速率越大大,導線中的電電流就越大大D.金屬導線中中電量越大大,導線中電流流就越大【解析】選B.通電導線中中電流傳導導的速率等等于電場傳傳播的速率率，大小為為3.0×108m/s，而電子定定向移動的的速率很小小，數量級級約為10-5m/s,故A錯誤，B正確；導線線中電流的的大小與電電子定向移移動的速率率有關，而而與電子運運動的速率率無關,故C錯誤；電流流的大小等等于單位時時間內通過過導體橫截截面的電量量,而與導線中中的電量無無關,故D錯誤.2.（2010··紅橋區(qū)模擬擬）（5分）關于電電流，下列列敘述正確確的是()A.只要將導體體置于電場場中，導體體中就有持持續(xù)電流B.電源的作用用可以使電電路中有持持續(xù)電流C.導體中沒有有電流時，，就說明導導體內部的的電荷沒有有移動D.方向不隨時時間而改變變的電流【解析】選B.持續(xù)電流是是導體兩端端有穩(wěn)定的的電壓形成成的，故A錯誤；電源源的作用就就是在導體體兩端加上上穩(wěn)定的電電壓，可以以使電路中中有持續(xù)電電流，故B正確；沒有有電流時，，導體內自自由電荷仍仍然做熱運運動，故C錯誤；方向向和強弱都都不隨時間間而改變的的電流是恒恒定電流，，故D錯誤.3.（5分）某電解解液，如果果在1s內共有5×1018個二價正離離子和1×1019個一價負離離子通過某某截面，那那么通過這這個截面的的電流大小小為（））A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A【解析】選D.在電解液導導電中，正正、負離子子定向移動動的方向是相反反的，因此此各自形成成的電流方方向是相同同的，根據電流的定定義式I==A=3.2A，故答案為為D.4.（5分）如圖所所示，一根根橫截面積積為S的均勻長直直橡膠棒上上均勻帶有有負電荷，，每米長度度所帶電荷荷量為q，當此棒沿沿軸線方向向做速度為為v的勻速直線線運動時，，由于棒的的運動而形形成的等效效電流大小小為()A.vqB.C.vqSD.【解析】選A.在運動方向向假設有一一截面，在在t時間內通過過截面的電電量Q=vt··q，等效電流流大小I==vq，故A正確.5.（10分）李老師師剛買了一一個手機,該手機電池池的額定容容量為1200mAh,額定電壓為為3.7V.【解析】電池容量1200mAh為電池容納的電荷量，電池用完后可認為電荷無剩余，則工作電流I==A=5mA.答案:5mA6.（5分）非洲電電鰩的捕獵獵方式是放電電死獵獵物，它放100V，電流50A，每秒鐘放電150次，其放電情況可近似看做如圖規(guī)律放電.則放電1秒鐘非洲電鰩放出的電量為（）A.25CB.50CC.150CD.250C【解析析】選A.由圖圖象象可可得得1秒鐘鐘該該魚魚的的放放電電時時間間為為0.5s，根根據據電電流流的的定定義義式式I=，可可得得q=It=50××0.5C=25C，故故A正確確.7.（5分））半半徑徑為為R的橡橡膠膠圓圓環(huán)環(huán)均均勻勻帶帶正正電電，，帶帶電電量量為為Q，現現使使圓圓環(huán)環(huán)繞繞垂垂直直環(huán)環(huán)所所在在平平面面且且通通過過圓圓心心的的軸軸以以角角速速度度ω勻速轉動，產產生等效電流流大小為（））A.QB.C.D.【解析】選C.橡膠圓環(huán)單位位長度上的電電荷量為q=，經過時間t圓環(huán)轉過的長長度L=Rωt，所以時間t內通過某一橫截面的電電荷量為q′=qL=，根據電流的的定義式I==，故答案為C.8.（10分）盛夏的入入夜，正當大大地由喧鬧歸歸于沉睡之際際，天空卻不不甘寂寞地施施放著大自然然的煙火，上105A、歷時1×10-3s，則：（1）若閃電定向向移動的是電電子，這次閃閃電產生的電電荷量以0.5A的電流給小燈燈泡供電，能能維持多長時時間？（2）這次閃電釋釋放的電能是【解析】（1）根據電流的的定義式I=，可得q=It=2×105×10-3C=200C，供電時間t′==s=400s.（2）這次閃電釋釋放的電能為為E=qU=200×2.5×107J=5×109J.答案：（1）400s（2）5×109J1.一根導線，分分別通以不同同的電流，并并保持溫度不不變，當電流流增大時，以以下說法正確確的是（））A.單位體積內B.自由電子定向移動速率增大C.自由電子熱運動平均速率增大D.電流的傳導速度增大【解析】選B.對于一根導線線，單位體積積內自由電子子數一定,故A錯誤；由電流流的微觀表達達式I=neSv，可知：當電電流增大時，，自由電子定定向移動速率率增大，故B正確；溫度不不變，自由電電子熱運動平平均速率不變變，故C錯誤；電流的的傳導速度是是光速，故D錯誤.2.有甲、乙兩導導體，甲的橫橫截面積是乙乙的2A.甲、乙兩導體的電流相同B.乙導體的電流是甲導體的2倍C.乙導體中自由電荷定向移動的速度是甲導體的2倍D.甲、乙導體中自由電荷定向移動的速度相等【解析】選B.在單位位時間間內乙乙通過過導體體橫截截面積積的電電荷量是甲甲的2倍，根根據電電流的的定義義式I=可知：：乙導導體的的電流是甲甲導體體的2倍，故故A錯誤，，B正確；；根據據I=nqSv，可得得v=，由于于不知知道甲甲、乙乙兩導導體的的性質質，則則甲、、乙導導體中自自由電電荷定定向移移動的的速度度無法法判斷斷，故故C、D錯誤.3.如圖所所示的的電解解質溶溶液接接入電后，在t時間內有m個一價正離子通過溶液內截面S，有n個二價負離子通過溶液內截面S，設e為元電荷，則以下關于通過該截面電流的說法正確的是（）A.當m=n時，電流大小為零B.當m>n時，電流方向由A指向B，電流大小I=C.當m<n時，電流方向由B指向A，電流大小I=D.電流方向由A指向B，電流大小I=【解析】選D.正、負負電荷荷的定定向移移動都都會形形成電電流，，且形成電電流方方向相相同，，則電電流方方向由由A指向B，電流流大小小I=，故D正確.4.閃電是是大氣氣中的的放電電現象象,當云層層間的的電勢勢差（（電壓壓）達達到一一定程程度時時,即發(fā)生生劇烈烈放電電現象象.若某次次放電電的電電流平平均為為2×104A,持續(xù)時間約約為0.2s.那么,該次閃電釋釋放的電荷荷量大約為為多少?【解析】根據電流的的定義式I=，可得q=It=2×104×0.2C=4××103C.答案:4×103C5.北京正、負負電子對撞撞機的儲存存環(huán)為周長長240m的圓形軌道道，當環(huán)中中電流為10mA時，若電子子的速度是是光速的十十分之一，