2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用1電源和電流課后習(xí)題含解析新人教版必修3

PAGE4-電源和電流課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(多選)在由電源、導(dǎo)線等電路元件所組成的電路中,以下說法正確的是()A.導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零B.導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行C.導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài)D.導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢(shì)漸漸降低解析在電源和導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷的共同作用下,垂直導(dǎo)線方向的電場(chǎng)相互抵消,在導(dǎo)線中形成了沿導(dǎo)線方向的電場(chǎng),即導(dǎo)線中的電場(chǎng)強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行,A錯(cuò)誤,B正確;導(dǎo)線內(nèi)有電場(chǎng),說明導(dǎo)線不處于靜電平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;沿電場(chǎng)方向電勢(shì)漸漸降低,電場(chǎng)方向就是正電荷的受力方向,也就是電流的方向,即導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢(shì)漸漸降低,D正確。答案BD2.電路中有一電阻,通過電阻的電流為5A,當(dāng)通電5min時(shí),通過電阻橫截面的電子數(shù)為()A.1500 B.9.375×1019C.9.375×1021 D.9.375×1020解析q=It,n=qe=Ite=9.375答案C3.(2024四川內(nèi)江高二上學(xué)期期末)安培提出了聞名的分子電流假說,依據(jù)這一假說,電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流。設(shè)帶電荷量為e的電子以速率v繞原子核沿順時(shí)針方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),其電流的等效電流強(qiáng)度I和方向?yàn)?)A.ve2πr順時(shí)針 B.veC.ve2πr逆時(shí)針 D.ve解析電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流,電子運(yùn)動(dòng)周期為T=2πrv,依據(jù)電流的定義式得:電流強(qiáng)度為I=答案C4.關(guān)于電源的以下說法,正確的是()A.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極不斷地搬運(yùn)到正極,從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢(shì)差B.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由正極不斷地搬運(yùn)到負(fù)極,從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢(shì)差C.只要電路中有電源,電路中就肯定有電流D.電源實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)用電器,也須要外界供應(yīng)能量解析電源的作用是維持正、負(fù)極之間恒定的電勢(shì)差,這須要電源不斷地將其內(nèi)部的負(fù)電荷向負(fù)極聚集,將正電荷向正極聚集,外電路中自由電子在靜電力的作用下向正極移動(dòng);在電源內(nèi)部,須要將正極上的電子搬運(yùn)到負(fù)極,維持電勢(shì)差不變,故A錯(cuò)誤,B正確。電路中有電流不僅須要電源,還須要電路是閉合的,兩者缺一不行,故C錯(cuò)誤。電源是對(duì)電路供應(yīng)能量的裝置,故D錯(cuò)誤。答案B5.(2024安徽黃山高二上學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè))某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中,為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞,首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng),該過程須要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度,然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示,來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后,形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S,其等效電流為I;質(zhì)子的質(zhì)量為m,其電量為e。那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是()A.IeS2UC.IeS2解析質(zhì)子被加速時(shí):Ue=12mv2,由于I=neSv解得n=IeS答案D實(shí)力提升1.如圖所示,一根橫截面積為S的勻稱長直橡膠棒上帶有勻稱的負(fù)電荷,每單位長度上電荷量為q,當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為()A.qv B.qv C.qvS D.解析t秒內(nèi)棒通過的長度l=vt,總電荷量Q=ql=qvt。由I=Qt=答案A2.在導(dǎo)體中有電流通過時(shí),下列說法正確的是()A.電子定向移動(dòng)速率接近光速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)速率即是電子熱運(yùn)動(dòng)速率D.在金屬導(dǎo)體中,自由電子只不過在速率很大的無規(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10-4m/s,自由電子只不過在速率很大的熱運(yùn)動(dòng)上附加了一個(gè)速率很小的定向移動(dòng),故D正確,A錯(cuò)誤。電場(chǎng)的傳導(dǎo)速率為光速c=3×108m/s,無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速率的數(shù)量級(jí)為105m/s,故B、C錯(cuò)誤。答案D3.銅的摩爾質(zhì)量為m,密度為ρ,每摩爾銅原子有n個(gè)自由電子,每個(gè)自由電子的電荷量為e,今有一根橫截面積為S的銅導(dǎo)線,通過電流為I時(shí),電子定向移動(dòng)的平均速率為()A.光速c B.IneS C.ρIneSm解析設(shè)電子定向移動(dòng)的平均速率為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vtSρ,摩爾數(shù)為vtSρm,自由電子數(shù)為vtSρnm,所以電荷量q=vtSρnem,由I=qt答案D4.(2024寧夏銀川高二上學(xué)期月考試題)“氫火焰離子化監(jiān)測(cè)器”可以檢測(cè)出無機(jī)物氣體中極其微量的有機(jī)分子的含量,其裝置如圖所示,在氫火焰的作用下,有機(jī)物的分子電離為一價(jià)正離子和自由電子,而無機(jī)物的分子不會(huì)電離。設(shè)單位時(shí)間內(nèi)有n摩爾被檢測(cè)氣體進(jìn)入檢測(cè)器,調(diào)整滑動(dòng)變阻器,使得電流表的示數(shù)漸漸變大,直到達(dá)到最大值I,求有機(jī)物分子與被檢測(cè)氣體分子的數(shù)目的比值K是多少。(阿伏加德羅常數(shù)為NA