2020年高中物理课时训练人教版选修3-1-2.1电源和电流.docx

课时训练10　电源和电流
1.下列关于电流的说法中正确的是(　　)
A.依据I=,可知I与q成正比
B.假如在任一相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流
C.电流有方向,所以电流是矢量
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
答案:D
解析:公式I=是电流的定义式,电流的大小可以用此公式来量度,但并非由q、t来打算,故A错;虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,但假如方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B、C是错误的。
2.以下说法正确的是(　　)
A.只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续电流
B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的
C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
D.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消逝了
答案:B
解析:要有持续电流必需有持续的电压,A不对;导体中形成电流的缘由是导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动,形成电流,B正确;电流的传导速度等于真空中的光速,电子定向移动的速率很小,C不对;在形成电流时自由电子定向移动,但是热运动并没有消逝,其实电子仍旧做无规章的热运动,D不对。
3.一台半导体收音机,电池供电的电流是8 mA,也就是说(　　)
A.1 h电池供应8 C的电荷量
B.1 000 s电池供应8 C的电荷量
C.1 s电池供应8 C的电荷量
D.1 min电池供应8 C的电荷量
答案:B
解析:由公式I=,供应8 C电荷量时的通电时间t=s=1 000 s。故选B。

4.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,设棒每米的电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为(　　)

A.vq B. C.qvS D.
答案:A
解析:在垂直棒的运动方向选取某一横截面,设棒长为l,则棒上全部电荷通过这一横截面所用的时间为t=。由电流定义式I=可得I==qv,故选项A正确。

5.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是(　　)
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从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.溶液内电流方向从A→B,电流I=
答案:D
解析:正电荷定向移动的方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向也是电流方向,有正、负电荷沿相反方向经过同一截面时,I=公式中q应当是正、负电荷电荷量确定值之和,故I=,电流方向由A指向B,故选项D正确。
6.半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为q,现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,将产生等效电流,则(　　)
A.若ω不变而使电荷量q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
B.若电荷量q不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
C.若使ω、q不变,将橡胶圆环拉伸,使环的半径增大,电流将变大
D.若使ω、q不变,将橡胶圆环拉伸,使环的半径增大,电流将变小
答案:AB
解析:

截取圆环的任一横截面S,如图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T内,通过这个横截面的电荷量为q,则有:I=,又T=,所以I=,由上式可知,选项A、B正确。

7.如图所示是某同学电解硫酸铜的试验装置,他从电流表读出的读数为0.6 A,假如忽视长时间引起的回路中电流的变化,请你帮他计算一下一昼夜可析出多少个铜离子。(已知铜的相对原子质量为64)
答案:1.63×1023个
解析:一昼夜流过电路的总电荷量
Q=It=0.6×24×60×60 C≈5.2×104C
因一个铜离子带两个正电荷,则析出的铜离子数约为
n=个=1.63×1023个。
8.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,它们因与空气摩擦而带电,致使两块乌云之间的电势差保持约3×109V不变,已知空气被击穿的电场强度为3×106V/m。
(1)当两块乌云相距多远时会发生电闪雷鸣?
(2)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)若这次放电现象历时约0.01 s,则其平均电流约为多大?
答案:(1)1 000 m　(2)1.5×1012J　 (3)5×104A
解析:(1)当电场强度大于等于击穿电场强度时会发生电闪雷鸣,由E=得d=m=1 000 m。
(2)W=Uq=3×109×500 J=1.5×1012J,即释放1.5×1012J的能量。
(3)由I=得平均电流为I=A=5×104A。