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2019-2020年高中物理
2.1电源和电流课时精炼新人教版选修3-
11.多选下列关于电源的说法正确的是 A.电源是将其他形式的能转化为电能的装置B.电源的作用是使电源的正负极储存一定量的正、负电荷C.与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D.在电源内部正电荷由负极流向正极,负电荷由正极流向负极答案AD解析在电源内部正电荷由负极流向正极,负电荷由正极流向负极,使正、负极维持一定的电势差,同时将其他形式的能转化为电能,其正、负极并不能储存电荷,故A、D正确,B错;导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,故C错
2.在建筑物顶部装有一避雷针,当带正电的云层接近避雷针并放电时,避雷针中 A.不会形成电流B.会形成电流,方向向上C.会形成电流,方向向下D.会形成电流,方向不定答案C解析云层接近避雷针放电时,大地上的负电荷通过避雷针向上定向移动,去中和云层所带的正电荷,由于负电荷向上定向移动故形成方向向下的电流,故C正确
3.如图所示,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1s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=IBB.IA=2IBC.IB=2IAD.不能确定答案A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=可知电流相等
4.如图所示,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.vqB.C.qvSD.答案A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
5.[xx·包头高二检测]某电解液如果在1s内共有5×1018个二价正离子和
1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是 A.0B.
0.8AC.
1.6AD.
3.2A答案D解析电解液中由于正负离子的相向运动形成电流,故在单位时间内穿过横截面的电量q=5×1018×2e+1×1019×e=2×1019e由I=知I=A=
3.2A,故D正确
6.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答案D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
7.[xx·长春高二检测]通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5,甲、乙两导线通电时间之比为3∶2,则通过甲、乙两导体的电流之比为 A.1∶5B.2∶5C.5∶2D.5∶1答案B解析由电流的计算式I=得=×=×=×=,B正确
8.铜的相对原子质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为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cB.C.D.答案D解析假设电子定向移动的速率为v,那么在t时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数,而体积为vtS的铜导线的质量为vtSρ,物质的量为,所以电荷量q=因电流I==,于是得v=正确选项为D
9.[xx·济南高二检测]光电管的阳极A和阴极K之间加U=
2.5V的电压时,光电流的最大值为
0.64μA,求每秒内由光电管阴极K发射的电子数答案
4.0×1012个解析最大电流即为光电管阴极K发射的电子全部到达阳极形成的设光电管阴极K每秒内发射的电子数为n,则由电流的定义式I=知,光电流I=ne,故n===
4.0×1012个
10.[xx·天津高二检测]如图所示,电解池内只含有一种CuCl2电解质的电解液,ts内通过溶液内截面S的铜离子数是n,设元电荷为e,试分析电解液中电流的方向和大小怎样?答案电流方向由A向B 4ne/t解析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,所以电解液中的电流方向由A向B因电解液中只含电解质CuCl2,二价正离子数为n,则一价负离子数为2n电解液中是正、负两种离子的定向移动形成电流,故ts内流过某截面的正、负离子的总电荷量为4ne,所以电流I=4ne/t
11.导线中的电流是10-8A,导线的横截面积为1mm21在1s内,有多少个电子通过导线的横截面?电子电荷量e=
1.6×10-19C2自由电子的平均移动速度是多大?设导线每立方米内有
8.5×1028个自由电子3自由电子沿导线移动1cm,平均需要多长时间?答案
16.25×1010个
27.4×10-13m/s
31.3513×1010s解析1N===个=
6.25×1010个2由公式I=neSv得v==m/s=
7.4×10-13m/s3自由电子移动1cm所需时间,t===
1.3513×1010s
12.北京正、负电子对撞机的储存环为周长240m的圆形轨道,当环中电流为10mA时,若电子的速率是光速的十分之一,则在整个环中运动的电子数目为多少?答案5×1011个解析根据电流的定义式I=,设环中运动的电子数目为n,则电子在时间t=内可绕环运动一周,通过环某横截面的电荷量q=ne,而形成电流I=10mA,所以n==5×1011个。