高二物理同步训练：2

高二物理同步训练：2

高二物理同步训练试题解析 ‎ 一、选择题 ‎1．关于电源的作用，下列说法正确的是(　　)‎ A．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷 B．电源的作用是能直接释放出电能 C．电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流 D．电源的作用就是使自由电荷运动起来 解析：选C.电源并不是产生电荷的装置，它的作用是保持导体两端有一定的电势差，从而使电路中有持续的电流产生，故只有C正确．‎ ‎2．金属导体中有电流时，自由电子定向移动的速率为v1，电子热运动速率为v2，电流的传导速率为v3，则(　　)‎ A．v1最大 B．v2最大 C．v3最大 D．无法确定 解析：选C.电场传播的速率(或电流的传导速率)等于光速，而电子无规则热运动的速率，常温下数量级为105 m/s，自由电子定向移动的速率数量级一般为10－5 m/s，所以C选项正确．‎ ‎3．在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为(　　)‎ A．4.8×10－6 A　　　　　　 B．3×10－13 A C．9.6×10－6 A D．3×10－6 A 解析：选A.I＝＝＝ A ‎＝4.8×10－6 A.‎ ‎4．有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是(　　)‎ A．甲、乙两导体的电流相同 B．乙导体的电流是甲导体的两倍 C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍 D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等 解析：选B.由I＝知A错B对；由I＝nqSv得：v甲＝v乙，所以C、D错．‎ ‎5．北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为(　　)‎ A．5.0×1011 B．5×1019‎ C．1.0×1013 D．1.0×103‎ 解析：选A.电子运动一周所需要的时间：‎ t＝ s＝8×10－6 s 在圆形轨道上任取一横截面，则在t时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有电子的电量为：‎ q＝It＝8×10－6×10×10－3 C＝8×10－8 C 环中具有电子数N＝＝个＝5×1011个．故A对．‎ ‎6．如图2－1－3所示，一根横截面积为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率为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为(　　)‎ 图2－1－3‎ 3‎ A．vq B. C．qvS D．qv/S 解析：选A.在运动方向假设有一截面，在t时间内通过截面的电量Q＝vt·q.等效电流I＝＝vq，故A项正确．‎ ‎7．如图2－1－4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，设基元电荷为e，以下解释中正确的是(　　)‎ 图2－1－4‎ 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从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→B，电流I＝ D．溶液内电流方向A→B，电流I＝ 解析：选D.正离子定向移动方向为电流方向，负离子定向移动方向和电流方向相反，正、负离子向相反方向移动，电流不能抵消，故A、B错．由于溶液内的电流是正、负离子共同形成的，故C错，D对．‎ ‎8．来自质子源的质子(初速度为零)，经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流．已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为 v，则质子源与靶间的质子数为(　　)‎ A. B. C. D. 解析：选B.设质子源与靶间的质子数为n，则I＝＝，n＝.‎ ‎9．铜的原子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为(　　)‎ A．光速c B. C. D. 解析：选D.假设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt·S中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，摩尔数为，所以电量q＝.因电流I＝＝，于是得：v＝.‎ 二、计算题 ‎10．(1)在金属导体中，若10 s 内通过横截面的电荷量为10 C，则导体中的电流为多少安？‎ ‎(2)某电解槽横截面积为0.5 m2，若10 s 3‎ ‎ 内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流为多少安？‎ 解析：(1)10 s内通过某一横截面的电量是10 C，‎ 所以 I＝＝＝1 A ‎(2)正电荷形成的电流为I1＝＝1 A 负电荷形成的电流为I2＝＝1 A 因负电荷形成的电流方向与其定向移动方向相反，所以两种电荷形成电流方向相同．‎ 故电解液中的电流为：I＝I1＋I2＝2 A.‎ 答案：(1)1 A　(2)2 A ‎11．导线中的电流是1 A，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＝1.6×10－19C)?‎ ‎(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，平均要多少时间？‎ 解析：(1)N＝＝＝ 个＝6.25 ×1018个．‎ ‎(2)由公式I＝neSv.‎ v＝＝ m/s ‎＝7.4×10－5 m/s.‎ ‎(3)以这样的速率沿导线传播1 m 需用时 t＝s＝3.8 h.‎ 答案：(1)6.25×1018　(2)7.4×10－5 m/s　(3)3.8 h ‎12．已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？‎ 解析：取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量q＝e，则有：I＝＝ 再由库仑力提供向心力有：‎ k＝m·r得T＝ 解得I＝.‎ 答案： 。‎ ‎ ‎ 3‎