2019-2020版高中物理 第二章 1 電源和電流課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1

1 電源和電流1.(2019·山東青島月考)關(guān)于電流的定義式I=,下列說(shuō)法中正確的是(C)A.式中的q表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量B.式中的q表示通過(guò)導(dǎo)體單位橫截面積的電荷量C.比值能表示電流的強(qiáng)弱D.該式表明電流跟通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量成正比,跟通電時(shí)間成反比解析:電流定義式I=中q表示在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量,選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;比值表示電流的強(qiáng)弱,選項(xiàng)C正確;由電流的微觀表達(dá)式I=nqSv可知,電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、自由電荷的電荷量、自由電荷定向移動(dòng)的速率以及導(dǎo)體的橫截面積,與q,t無(wú)直接關(guān)系,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.關(guān)于電流的概念,下列說(shuō)法中正確的是(C)A.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大B.某一導(dǎo)體內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的速率越大,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,電流越大D.電流的傳導(dǎo)速率越大,電流越大解析:根據(jù)電流的定義式I=,電流的大小決定于q與t的比值,與q,t大小無(wú)必然關(guān)系,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;由電流的微觀表達(dá)式I=neSv可知,電流的大小與電荷定向移動(dòng)速率有關(guān),與傳導(dǎo)速率無(wú)關(guān),選項(xiàng)B,D錯(cuò)誤.3.關(guān)于導(dǎo)線中的電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是(B)A.導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線可以與導(dǎo)線相交B.導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)E是由電源電場(chǎng)E0和導(dǎo)線側(cè)面堆積電荷形成的電場(chǎng)E疊加的結(jié)果C.導(dǎo)線側(cè)面堆積電荷分布是穩(wěn)定的,故導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài)D.導(dǎo)線中的電場(chǎng)是靜電場(chǎng)的一種解析:導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線與導(dǎo)線是平行的,故A錯(cuò);導(dǎo)線中的電場(chǎng)是電源電場(chǎng)和導(dǎo)線側(cè)面堆積電荷形成的電場(chǎng)疊加而成的,故B對(duì);導(dǎo)線內(nèi)電場(chǎng)不為零,不是靜電平衡狀態(tài),導(dǎo)線中的電場(chǎng)是恒定電場(chǎng),并非靜電場(chǎng)的一種,故C,D錯(cuò).4.(2019·福建莆田校級(jí)月考)電路中每分鐘有6×1013個(gè)自由電子通過(guò)橫截面積為0.64×10-6 m2的導(dǎo)線,那么電路中的電流是(C)A.0.016 mAB.1.6 mAC.0.16 AD.16 A解析:每分鐘通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量q=6×1013×1.6×10-19 C= 9.6×10-6 C,由公式I=得I= A=0.16 A,選項(xiàng)C正確.5.(2019·江蘇淮安月考)通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為35,甲、乙兩導(dǎo)線通電時(shí)間之比為32,則通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)線的電流之比為(B)A.15B.25C.52D.51解析:根據(jù)電流的計(jì)算式I=,得=×=×=,選項(xiàng)B正確.6.(2019·吉林延邊月考)如圖所示,將左邊的銅導(dǎo)線和右邊的鋁導(dǎo)線連接起來(lái),已知截面面積S鋁=2S銅,在銅導(dǎo)線上取一截面A,在鋁導(dǎo)線上取一截面B,若在1 s內(nèi)垂直地通過(guò)它們的電子數(shù)相等,那么,通過(guò)這兩截面的電流的大小關(guān)系是(A)A.IA=IBB.IA=2IBC.IB=2IAD.不能確定解析:根據(jù)關(guān)系式I=可知,I的大小與橫截面積的大小無(wú)關(guān),取決于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面電荷量的多少.由于1 s內(nèi)通過(guò)兩導(dǎo)體截面的電荷量相等,則電流相等,選項(xiàng)A正確.7.(2019·四川廣安月考)非洲電鰩的捕獵方式是放電電死獵物,它放電的電壓可達(dá)100 V,電流可達(dá)50 A,每秒鐘放電150次,其放電情況可近似看做如圖所示的圖線.則 1秒鐘非洲電鰩放出的電荷量為(A)A.25 CB.50 CC.150 CD.250 C解析:由題圖可得1秒鐘該魚(yú)的放電時(shí)間為0.5 s,根據(jù)公式q=It,可得q=50×0.5 C=25 C,選項(xiàng)A正確.8.(2019·四川成都月考)通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)約 0.2 s,它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成,每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅4080 s,電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中.在某一次閃電前云、地之間的電勢(shì)差約為 1.0×109 V,云、地間距離約為1 km;第一個(gè)閃擊過(guò)程中云、地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C,閃擊持續(xù)時(shí)間約為60 s.假定閃電前云、地間的電場(chǎng)是均勻的.根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列判斷正確的是(A)A.閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1×105 AB.整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為1×1014 WC.閃電前云、地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為2×106 V/mD.整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6×106 J解析:由I= A=1×105 A知,A對(duì);由E= V/m=1×106 V/m知,C錯(cuò);由W=qU=6×1.0×109 J=6×109 J知,D錯(cuò);P= W=3×1010 W,B錯(cuò).9.(2019·浙江嘉興月考)某電解池中,若在2 s內(nèi)分別有 1.0×1019個(gè)二價(jià)正離子和2.0×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子到達(dá)負(fù)極和正極,那么這個(gè)電路中的電流為(C)A.0B.0.8 AC.1.6 AD.3.2 A解析:電路中的電流大小I=,q應(yīng)為通過(guò)某一橫截面的電荷量,而到達(dá)負(fù)極的電荷只有正離子或到達(dá)正極的電荷只有負(fù)離子,因此計(jì)算時(shí)只需用一個(gè)電極的電荷量,則I= A=1.6 A,選項(xiàng)C正確.10.(2019·河南洛陽(yáng)校級(jí)檢測(cè))一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線的橫截面積為S,導(dǎo)線內(nèi)自由電子的電荷量為e,導(dǎo)線單位長(zhǎng)度內(nèi)自由電子數(shù)為n,自由電子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速率為v,單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的自由電子數(shù)為N.則導(dǎo)線中的電流為(D)A.neSvB.nev C.ND.Ne解析:根據(jù)電流的微觀表達(dá)式,則I=nev,其中v為電子定向移動(dòng)的速率,而非無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速率v,故A,B錯(cuò);由電流定義式I=可知I=Ne,故D正確.11.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l的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是(B)A.B.C.D.解析:設(shè)單位體積內(nèi)電子數(shù)為n,電子通過(guò)加速電場(chǎng)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得eU=mv2則電子剛出電場(chǎng)時(shí)定向移動(dòng)速率v=由電流的微觀表達(dá)式I=nSqv得n=,l內(nèi)的電子數(shù)為N=n·lS=,選項(xiàng)B正確.12.(2019·山東鄒城校級(jí)檢測(cè))盛夏的入夜,正當(dāng)大地由喧鬧歸于沉睡之際,天空卻不甘寂寞地放著大自然的煙火,上演著一場(chǎng)精彩的閃電交響曲.某攝影愛(ài)好者拍攝到的閃電如圖所示,閃電產(chǎn)生的電壓、電流是不穩(wěn)定的,假設(shè)某次閃電產(chǎn)生的電壓可等效為2.5×107 V,電流可等效為2×105 A,歷時(shí)1×10-3 s.(1)若閃電定向移動(dòng)的是電子,這次閃電產(chǎn)生的電荷量以0.5 A的電流給小燈泡供電,能維持多長(zhǎng)時(shí)間?(2)這次閃電釋放的電能是多少?解析:(1)根據(jù)公式q=It,此次閃電定向移動(dòng)的電荷量為Q=2×105×1×10-3 C=200 C,而小燈泡工作時(shí)1 s通過(guò)的電荷量q=0.5×1 C=0.5 C,則供電時(shí)間t= s=400 s.(2)這次閃電釋放的電能為E=QU=200×2.5×107 J=5×109 J.答案:(1)400 s(2)5×109 J4