2013高考物理复习训练2-1 电流的产生、电流和电源

2013高考物理复习训练2-1 电流的产生、电流和电源

‎(时间：60分钟)‎ 知识点一　电流的产生、电流和电源 ‎1．对电源的认识，下列说法正确的是 (　　)．‎ A．电源是为电路提供自由电荷的装置 B．电源的作用是保持导体两端有持续的电势差 C．电源的作用是使绝缘材料体变成导体 D．电源使导体中的自由电子发生定向移动 解析　‎ 答案　BD ‎2．关于电流的下列说法中，正确的是 (　　)．‎ A．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多 B．在相同时间内，通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 C．通电时间越长，电流越大 D．导体中通过一定的电荷量所用时间越短，电流越大 解析　本题考查对公式I＝的理解．‎ 答案　BD 图2－1－3‎ ‎3．如图2－1－3所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S铝＝2S铜．在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是 (　　)．‎ A．IA＝IB B．IA＝2IB C．IB＝2IA D．不能确定 解析　这个题目中有很多干扰项，例如两个截面的面积不相等，导线的组成材料不同等等．但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等，根据I＝可知电流强度相等．‎ 答案　A ‎4.‎ 图2－1－4‎ 如图2－1－4所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于橡胶棒运动而形成的等效电流大小为 (　　)．‎ A．vq B. ‎ C．qvS D. 解析　设在t时间内通过截面的电荷量为Q，则Q＝vt·q，所以I＝＝vq，应选A.‎ 答案　A 知识点二　电流的微观解释 ‎5．导体中电流I的表达式I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是 (　　)．‎ A．导体运动的速率 B．导体传导的速率 C．电子热运动的速率 D．自由电荷定向移动的速率 解析　从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率，还与导体的横截面积有关，故选D.公式I＝nqSv中的v就是自由电荷定向移动的速率．‎ 答案　D ‎6．在由电源、导线等电路元件所组成的电路中，以下说法正确的是 (　　)．‎ A．导线中的电场强度处处为零 B．导线中的电场强度方向跟导线方向平行 C．导线处于静电平衡状态 D．导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低 解析　在电源和导线中感应电荷的共同作用下，垂直导线方向的电场相互抵消，在导体中形成了沿导线方向的电场，即导线中的电场强度方向跟导线方向平行，B正确、A错误；导体内有电场，说明导体不是静电平衡状态，C错误；沿电场方向电势逐渐降低，电场方向就是正电荷的受力方向，也就是电流的方向，即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低，D正确．‎ 答案　BD ‎7．关于电流，下列叙述正确的是 (　　)．‎ A．只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流 B．电源的作用可以使电路中有持续电流 C．导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动 D．恒定电流是由恒定电场产生的 答案　BD 图2－1－5‎ ‎8．如图2－1－5所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，则以下解释中正确的是 (　　)．‎ A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向B→A B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝ D．溶液中电流方向从A到B，电流I＝ 解析　正电荷的定向移动方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，有正负电荷反向经过同一截面时，I＝公式中q应该是正、负电荷量绝对值之和．故I＝，电流方向由A指向B，故选项D正确．‎ 答案　D ‎9．夏季某日午后，某地区距地面约‎1 km的空中有两块乌云，相距‎3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109 V不变．已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m.请对以下问题进行估算．‎ ‎(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？‎ ‎(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为‎500 C，可释放多少能量？‎ ‎(3)这次放电现象历时约0.01 s，则其平均电流约为多大？‎ 解析　(1)由E＝得d＝＝ m＝1 000 m.‎ ‎(2)释放的能量 E能＝qU＝500×3×109 J＝1.5×1012 J.‎ ‎(3)由电流的定义得I＝＝ A＝5×‎104 A.‎ 答案　(1)1 000 m　(2)1.5×1012 J　(3)5×104 A 图2－1－6‎ ‎10．如图2－1－6所示是静电除尘器示意图，A接高压电源的正极，B接高压电源的负极，A、B之间有很强的电场．空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了．已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜能除尘m kg，计算高压电源的电流强度I.(已知电子的电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t)‎ 解析　根据电流强度的定义式I＝.只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q，就能够求解电流强度I，需要注意的是，流过电源的电荷量Q跟煤粉吸附的电荷量Q′并不相等，由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量Q′＝Q.‎ 因为Q′＝mneNA，Q＝It，‎ 所以mneNA＝It，I＝.‎ 答案