人教版高中物理选修3-1作业：电源和电流课后作业(含答案)

1、电源和电流课后作业一、选择题 (8 5，共40 分)1 有甲、乙两导体， 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量，乙是甲的2 倍，以下说法中，正确的是()A 甲、乙两导体的电流强度相同B乙导体的电流是甲导体的2 倍C乙导体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的2 倍D 甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等解析：由于单位时间内通过乙横截面的电量是甲的2 倍，因此通过乙导体的电流是甲的 2 倍，故 A 错而 B 正确由于 InqSv (n 单位体积中的自由电荷数，q 自由电荷的电量， S 横截面积，v 定向移动速率 )，所以 vI，由于不知道甲、nqS乙两导体的性质 (n

2、、q 不知道 )，所以无法判断答案： B2 关于电流的下列说法中，正确的是 ()A 电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电量越多B在相同时间内，通过导体截面的电量越多，导体中的电流就越大C通电时间越长，电流越大D 导体中通过一定的电量所用时间越短，电流越大解析：由 I q/ t ，当 t 一定时，通过导体横截面的电量q 越多，电流 I 就越大；当 q 一定时，通电时间越短，电流越大答案： BD3 金属导体中满足下列哪一个条件，就产生恒定电流()A 有自由电子B导体两端有电势差C导体两端有方向不变的电压D 导体两端有恒定电压解析：由产生电流条件可知，D 正确答案： D4 电路中每分钟有60 万

3、亿个自由电子通过横截面积为0.64 10 6 m 2 的导线，那么电路中的电流是()A 0.016 AB1.6mAC16 AD0.16 A解析： Iq / t 0.16 A.答案： D5 某电解池，如果在1 s 内共有 5 10 18 个 2 价正离子和 1.010 19 个 1 价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()A0AB0.8AC1.6AD3.2A解析： Iq / t2 5 10 18 1.0 10 191.6 10 1913.2A.答案： D6 铜的原子量为 m ，密度为 ，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

4、的速率为 ()A 光速 cIB.neSImIC.D.neSmneS 解析：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 vtS ，摩vtS vtS neqvSneIm尔数为，所以电量 q .因电流 Itm，于是得： v.mmneS 答案： D7 一个半径为r 米的细橡胶圆环，均匀地带上Q 库仑的负电荷，当它以角速度 (弧度 / 秒)绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为()A QQB.2 Q2Q C.D.2 QQ 解析： I.T2 答案： C8 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电

5、子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为 I 的电子束已知电子的电量为e、质量为 m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为l 的电子束内电子个数是 ()I lmI lmA.2eUB.2eUeSeImIS lmC.2eUD.2eUeSe解析：设加速后电子的速度为v，1则 eU mv 2 2又 IneSv ，n为单位体积内的电子数目，故l 长内的电子数目 N nlSImIlmeS2eUlSe2eU答案： B二、非选择题 (9 、10 题各 10 分， 11 、12 题各 20 分，共 60 分)9 只要导体两端存在，导体中的自由电子就在力的作用下，从电势处向电势处

6、定向移动移动的方向与导体中电流的方向答案：电压电场低高相反10 在某次闪电中，持续时间为0.005s ，所形成的平均电流为6 10 4 A ，若闪电过程中流过某横截面的电荷以0.5A的电流通过电灯，可供电灯照明时间为_s.答案： 600图 111 图 1 是静电除尘器示意图，A 接高压电源正极， B 接高压电源的负极，AB 之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A 的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附m mol 电子，每昼夜能除尘 n kg ，计算高压电源的电流强度 I，电子电量设为 e ，阿伏加德罗常数为 N

7、 A，一昼夜时间为 t .QQ ，解：根据电流强度定义式 I ，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电量t就能够求解电流强度 I，需要注意的是，流过电源的电量Q 跟煤粉吸附的电量 Q1并不相等，由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电量 Q Q .2QmnN Ae ，Q It ，1mnN Ae It ，I2 mnN A e/ t.212 设横截面积为1.0mm 2 铜导线中通过 1.0A 电流铜在单位体积中的自由电子数为8.5 10 28 m 3 ，电子的电荷量为1.6 10 19 C，试计算这时自由电子的定向移动速率为多少？而常温下金属中自由电子热平均速率约为10 5m/s ，通过有关资料，我们还可知道：形成电流的速率不是自由电子的定向速率，而是电场的传播速率，且电场的传播速率是光速3.0 10 8m/s ，就这些知识， 你能否描述一下电路接通后金属导体中自由电子运动的情景解：由qI，且tq nVe nSvte ，即I neSv ，所以vIneS，可算出自由电子的定向移动速率v 约为： 7.4 10 5 m/s.金属导体中各处都是自由电子，电路一旦接通，导线中便以电场的传播速率3.0 10 8 m/s 在各处迅速地建立起电场， 在这个电场的作用下， 导线各处的自由电子几乎同时开始以很小的定向移动速率7.410 5m/