2018年高中物理 第3章 恒定電流 第1節(jié) 電流隨堂演練鞏固提升 魯科版選修3-1.doc

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第1節(jié) 電流 [隨堂檢測(cè)] 1．(2018甘肅天水一中高二月考)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相同 B．電流的方向與正電荷定向移動(dòng)方向相同 C．在直流電源的外電路上，電流的方向是從電源負(fù)極流向正極 D．在直流電源的內(nèi)電路上，電流的方向是從電源正極流向負(fù)極 解析：選B．電流的方向與正電荷定向移動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在直流電源的外電路上，電流的方向是從電源正極流向負(fù)極，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在直流電源的內(nèi)電路上，電流的方向是從電源負(fù)極流向正極，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．通過(guò)一個(gè)電阻的電流是5 A，經(jīng)過(guò)4 min，通過(guò)該電阻的一個(gè)截面的電量是(　　) A．20 C　　　　　　　　　 B．50 C C．1 200 C D．2 000 C 解析：選C．根據(jù)I＝，得q＝It＝5240 C＝1 200 C，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 3．(2018甘肅蘭州第一高級(jí)中學(xué)月考)有一條長(zhǎng)L橫截面積為S的銀導(dǎo)線，銀的密度為ρ，銀的摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為N，若導(dǎo)線中每個(gè)銀原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子， 電子電量為e，自由電子定向移動(dòng)的速率為v，通過(guò)導(dǎo)線的電流為(　　) A．I＝ B．I＝ρ C．I＝ D．I＝ 解析：選C．導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為v，導(dǎo)線中自由電子從一端定向移到另一端所用時(shí)間為t.則導(dǎo)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝vt，體積為V＝SL＝Svt，質(zhì)量為m＝ρvtS，這段導(dǎo)線中自由電子的數(shù)目為：n＝N＝N.在t時(shí)間內(nèi)這些電子都能通過(guò)下一截面，則電流為：I＝＝，代入解得，I＝，故選C． 4．如圖所示，電解池內(nèi)有一價(jià)的電解液，時(shí)間t內(nèi)通過(guò)溶液內(nèi)截面S的正離子數(shù)是n1，負(fù)離子數(shù)是n2，元電荷為e，以下解釋中正確的是(　　) A．正離子定向移動(dòng)形成的電流方向從A→B，負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向從B→A B．溶液內(nèi)正、負(fù)離子向相反方向移動(dòng)，電流抵消 C．溶液內(nèi)電流方向從A→B，電流I＝ D．溶液內(nèi)電流方向從A→B，電流I＝ 解析：選D．正電荷定向移動(dòng)的方向就是電流方向，負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向是電流方向，有正、負(fù)電荷反向經(jīng)過(guò)同一截面時(shí)，公式I＝中Q應(yīng)該是正、負(fù)電荷量絕對(duì)值之和，故I＝，電流方向由A指向B. [課時(shí)作業(yè)] 一、單項(xiàng)選擇題 1．關(guān)于電流，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．電流是電荷運(yùn)動(dòng)形成的 B．電荷運(yùn)動(dòng)的方向就是電流的方向 C．同一段電路中，相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)各不同截面處的電量一定相等 D．電流有一定的方向，是矢量 解析：選C．電流是電荷的定向移動(dòng)形成的，故A錯(cuò)誤；電流的方向規(guī)定為正電荷的定向移動(dòng)方向，故B錯(cuò)誤；同一段電路中電流相等，即通過(guò)不同截面的電量q＝It一定相等，故C正確；電流雖有方向，但不遵守矢量合成法則，不是矢量，故D錯(cuò)誤． 2．關(guān)于電流的說(shuō)法中正確的是(　　) A．根據(jù)I＝，可知I與q成正比 B．如果在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量相等，則導(dǎo)體中的電流是恒定電流 C．電流有方向，電流是矢量 D．電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位 解析：選D．依據(jù)電流的定義式可知，電流與q、t皆無(wú)關(guān)，顯然選項(xiàng)A錯(cuò)誤．雖然電流是標(biāo)量，但是卻有方向，因此在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量雖然相等，但如果方向變化，電流也不是恒定電流，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤．電流是標(biāo)量，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 3．導(dǎo)體中電流I的表達(dá)式I＝nqSv，其中S為導(dǎo)體的橫截面積，n為導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q為每個(gè)自由電荷所帶的電荷量，v是(　　) A．導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速率 B．導(dǎo)體傳導(dǎo)的速率 C．電子熱運(yùn)動(dòng)的速率 D．自由電荷定向移動(dòng)的速率 解析：選D．從微觀上看，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個(gè)自由電荷的電荷量、定向移動(dòng)的速率，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)，公式I＝nqSv中的v就是自由電荷定向移動(dòng)的速率，故選D． 4．(2018甘肅天水一中高二月考)在示波管中，電子槍每3秒內(nèi)發(fā)射610－3C的電荷，則示波管中電流為(　　) A．4.810－6 A　　　　　 B．210－3 A C．9.610－6 A D．310－6 A 解析：選B．根據(jù)I＝，則示波管中電流大小為：I＝＝ A＝210－3 A，故選B． 5．一臺(tái)半導(dǎo)體收音機(jī)，電池供電的電流是8 mA，也就是說(shuō)(　　) A．1 h電池供給8 C的電荷量 B．1 000 s電池供給8 C的電荷量 C．1 s電池供給8 C的電荷量 D．1 min電池供給8 C的電荷量 解析：選B．由公式I＝，供給8 C電荷量時(shí)的通電時(shí)間t＝＝ s＝1 000 s. 6．(2018河南南陽(yáng)市第一中學(xué)月考)在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束．已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是(　　) A． B． C． D． 解析：選C．根據(jù)動(dòng)能定理，射出加速電場(chǎng)時(shí)，有mv2＝Ue，電子經(jīng)過(guò)Δl所需要的時(shí)間為t＝，聯(lián)立q＝It可得n＝，C正確． 二、多項(xiàng)選擇題 7．金屬導(dǎo)體內(nèi)電流增強(qiáng)，是因?yàn)?　　) A．導(dǎo)體內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)增多 B．導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率增大 C．導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)的傳播速率不變 D．導(dǎo)體內(nèi)自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率增大 解析：選BC．對(duì)于確定的金屬導(dǎo)體，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)是一定的，而且導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)的傳播速率也是一定的，所以A錯(cuò)誤、C正確；導(dǎo)體內(nèi)電流增強(qiáng)是由于自由電子定向移動(dòng)的速率增大，使得單位時(shí)間內(nèi)穿過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量增大，B正確；導(dǎo)體內(nèi)自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率增大會(huì)阻礙電流增強(qiáng)，D錯(cuò)誤． 8．在導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電子定向移動(dòng)速率很小 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(guò)在速率很大的無(wú)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：選AD．電子定向移動(dòng)的速率很小，數(shù)量級(jí)為10－5m/s，自由電子只不過(guò)在速率很大的熱運(yùn)動(dòng)上附加了速率很小的定向移動(dòng)，故A、D正確；電場(chǎng)的傳導(dǎo)速率為光速c＝3108 m/s，無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速率的數(shù)量級(jí)為105 m/s，故B、C錯(cuò)誤． 9．關(guān)于電流，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大 B．電子運(yùn)動(dòng)速率越大，電流越大 C．單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大 D．電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向 解析：選CD．由電流的定義式I＝可知：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大，故A錯(cuò)誤，C正確；由電流的微觀表達(dá)式I＝nqSv可知：電流的大小與電子定向移動(dòng)的速率成正比，與電子運(yùn)動(dòng)速率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向，與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，D正確． 10．有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的2倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，乙是甲的2倍，以下說(shuō)法中不正確的是(　　) A．甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同 B．乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2倍 C．乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的2倍 D．甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速度大小相等 解析：選ACD．由于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)乙的橫截面的電荷量是甲的2倍，因此通過(guò)乙導(dǎo)體的電流是甲的2倍，故A錯(cuò)誤、B正確．由于I＝nqSv(n為單位體積中的自由電荷數(shù)，q為自由電荷的電荷量，S為橫截面積，v為定向移動(dòng)速率)，所以v＝.由于不知道甲、乙兩導(dǎo)體的性質(zhì)(n、q不知道)，所以無(wú)法判斷速率的大小關(guān)系，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 三、非選擇題 11．如圖所示是靜電除塵器示意圖，A接高壓電源的正極，B接高壓電源的負(fù)極，A、B之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)．空氣被電離為電子和正離子，電子奔向正極A的過(guò)程中，遇到煙氣中的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，吸附到正極A上，排出的煙就成為清潔的了．已知每千克煤粉會(huì)吸附n mol電子，每晝夜能除塵m kg，計(jì)算高壓電源的電流強(qiáng)度I.(已知電子的電荷量為e，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，一晝夜時(shí)間為t) 解析：根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式I＝.只要能夠計(jì)算出一晝夜時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電荷量Q，就能夠求解電流強(qiáng)度I，需要注意的是，流過(guò)電源的電荷量Q跟煤粉吸附的電荷量Q′并不相等，由于電離出的氣體中電子和正離子同時(shí)導(dǎo)電，煤粉吸附的電荷量Q′＝Q. 因?yàn)镼′＝mneNA，Q＝It， 所以mneNA＝It，即I＝. 答案： 12．夏季某日午后，某地區(qū)距地面約1 km的空中有兩塊烏云，相距3 km，它們因與空氣摩擦帶電，致使兩塊烏云之間的電勢(shì)差能保持約為3109 V不變．已知空氣的電場(chǎng)擊穿場(chǎng)強(qiáng)為3106 V/m.請(qǐng)對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行估算． (1)當(dāng)兩塊烏云相距多少米時(shí)會(huì)發(fā)生電閃雷鳴？ (2)當(dāng)電閃雷鳴時(shí)，若兩塊烏云之間通過(guò)的電荷量為500 C，可釋放多少能量？ (3)這次放電現(xiàn)象歷時(shí)約0.01 s，則其平均電流約為多大？ 解析：(1)由E＝得d＝＝ m＝1 000 m. (2)釋放的能量 E能＝qU＝5003109 J＝1.51012 J. (3)由電流的定義得I＝＝ A＝5104 A． 答案：(1)1 000 m　(2)1.51012 J　(3)5104 A