人教版物理选修3-1习题：第2章 1 电源和电流

人教版物理选修3-1习题：第2章 1 电源和电流

www.ks5u.com 第二章　1‎ ‎[练案10]‎ ‎ 基础夯实 ‎ 一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)‎ ‎1．关于电源的作用，下列说法不正确的是(　A　)‎ A．为电流提供自由电子 B．使导体中形成电场 C．保持导体两端的电压 D．使自由电荷定向移动起来 解析：电源是提供电能的装置，电源是将其它形式的能转换为电能的装置，它可以使导体两端保持一定的电压，从而使导体中的电子运动起来形成电流；故BCD正确，A错误。‎ ‎2．下列关于电流的说法中正确的是(　B　)‎ A．根据I＝，可知I与q成正比 B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一 C．电流既有强弱，又有方向，是矢量 D．如果在一段相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流一定是恒定电流 解析：I＝是电流的定义式，不能错误地认为I与q成正比，故A错误；电流虽然既有强弱，又有方向，但是电流的运算法则是代数加减，所以电流是标量，C错误；恒定电流是大小和方向均保持不变的电流，所以D项错误。‎ ‎3．关于电流，下列说法正确的是(　B　)‎ A．导体中无电流的原因是其内部的自由电荷停止了运动 B．同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大 C．由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动速率大得多，故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多 D．电流的传导速率就是导体内自由电荷的定向移动速率 解析：导体中无电流时，内部的自由电荷仍在无规律运动，选项A错误；由I＝nqvS可知，同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大，选项B正确；电流的大小与电荷无规则运动的快慢无关，选项C错误；电流的传导速率是电场形成的速度，约为光速，而自由电荷的定向移动速率远小于光速，选项D错误。‎ ‎4．(2019·北京交大附中高二上学期期中)某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有2n个电子到达探测器的阳极，n个二价正离子到达阴极，则探测器电路中的电流为(　D　)‎ A．0　　　　　　　 　　 B． C． D． 解析：根据题意可以知道，电离时通过导体截面的电量为4ne；由电流公式I＝，得：I＝，D正确。‎ ‎5．如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的(　AD　)‎ A．电流相等 B．电流不相等 C．自由电子定向移动的速率相等 D．自由电子定向移动的速率不相等 解析：由电流定义知I＝，A正确，B错误。由电流的微观表达式I＝nSqv知，I、n、q均相等，因为SAvB，故C错误，D正确。‎ 二、非选择题 ‎6.如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2 s内有1.0×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？‎ 答案：0.16 A，方向由A指向B。‎ 解析：NaCl溶液导电是靠自由移动的Na＋和Cl－离子，它们在电场力作用下向相反方向运动。因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na＋定向移动方向相同，即由A指向B。‎ Na＋和Cl－都是一价离子，每个离子的电荷量为e＝1.6×10－19 C，NaCl溶液导电时，Na＋由A向B定向移动，Cl－由B向A运动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过M横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，‎ 则有I＝＝＝ A＝0.16 A ‎7．导线中的电流是10－8A，导线的横截面积为1 mm2。‎ ‎(1)在1 s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e＝1.6×10－19 C)?‎ ‎(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?‎ ‎(3)自由电子沿导线移动1 cm，平均需要多少时间？‎ 答案：(1)6.25×1010个　(2)7.4×10－13 m/s　(3)1.35×1010 s 解析：(1)N＝＝＝个＝6.25×1010个。‎ ‎(2)由公式I＝neSv得 v＝＝ m/s ‎≈7.4×10－13 m/s。‎ ‎(3)由v＝得t＝＝ s≈1.35×1010 s。‎ ‎ 能力提升 ‎ 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)‎ ‎1．我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，在整个环中运行的电子数目为5×1011个，设电子的运行速度是3×107 m/s，则环中的电流是(　A　)‎ A．10 mA B．1 mA C．0.1 mA D．0.01 mA 解析：电子运动一周的时间为T＝，在T时间内通过任意横截面的电荷量为：q＝ne，电流为：I＝＝＝A＝10 mA。‎ ‎2．(2019·河北省石家庄二中高二上学期期中)某根导线的横截面积为S，通过电流为I。已知该导线材料密度为ρ，摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏伽德罗常数为NA，设每个原子只提供一个自由电子，则该导线中自由电子定向移动速率为(　A　)‎ A． B． C． D． 解析：设电子定向移动的速度为v，则t时间内通过截面S的电荷量q＝·NAe，根据I＝，得v＝，故选项A正确。‎ ‎3．如图所示的电解液接入电路后，在t时间内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面的电流的说法中，正确的是(　D　)‎ A．当n1＝n2时，电流大小为零 B．当n1>n2时，电源外部电流方向由A指向B，电流I＝ C．当n1

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