2024-2025学年新教材高中物理第十一章电路及其应用1电源和电流课时检测含解析新人教版必修3

PAGE5-电源和电流(15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)1.关于电流的说法中正确的是 ()A.国际单位制中,电流的单位是毫安B.我们把大小、方向都不随时间改变的电流称为恒定电流C.因为电流有方向,所以电流是矢量D.通过导体横截面的电荷量越多,则流过导体的电流就越大【解析】选B。国际单位制中,电流的单位是安,故A错误。大小、方向都不随时间改变的电流称为恒定电流,故B正确。电流虽有方向,但运算时不遵循矢量运算法则,所以电流是标量,不是矢量,故C错误。依据电流的定义式I=,可知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大,而通过导体横截面的电荷量越多,电流不肯定越多,还与时间有关,故D错误。2.飞机在空气中飞行时,其表面不断与空气摩擦而带电,某次飞行中形成的电流约为32μA,则飞机单位时间内带电量增加约为 ()A.32mCB.32μCC.18mCD.18μC【解析】选B。已知飞行中形成的电流约为32μA,则飞机单位时间内带电量增加约为:q=It=32×10-6×1C=32×10-6C=32μC,故B正确,A、3.关于电源的作用,下列说法不正确的是 ()A.电源的作用是能为电流供应自由电子B.电源的作用是使导体中形成电场C.电源的作用是能够保持导体两端的电势差D.电源的作用是使自由电荷定向移动起来【解析】选A。电源的作用就是保持导体两端的电势差,使导体中形成电场,使导体中的自由电荷在静电力作用下做定向运动,故B、C、D均对。4.有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲导体的2倍,下列说法中正确的是 ()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过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率是甲导体的2倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同【解析】选B。因为单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲导体的2倍,所以乙导体中的电流是甲的2倍,故A错误,B正确;由I=nqSv得v=,由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道),所以v的关系无法推断,C、D错误。二、非选择题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)5.在一次闪电的过程中,流淌的电荷量大约为300C,持续的时间大约是0.005s,所形成的平均电流强度为多大?这些电荷量假如以0.5【解析】该次闪电形成的平均电流强度:I==A=6×104A。若闪电过程中流淌的电荷量以0.5A的电流通过灯泡,则照明的时间为:t′==s=600答案:6×104A(10分钟20分)6.(6分)北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。当环中电子以光速的流淌而形成10mA的电流时,环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108m/s,电子电荷量e=1.6×10A.5×1010个 B.5×1011个C.1×102个 D.1×104个【解析】选B。电子运动一周所须要的时间:t=s=8×10-6s,在圆形轨道上任取一横截面,则在t时间内整个环中的电子刚好都通过该截面,故环中具有电子的电荷量为:q=It=10×10-3×8×10-6C=8×10-8C,环中运行的电子数N==个=5×10117.(14分)导线中的电流是10-8A,导线的横截面积为1(1)在1s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1cm,【解析】(1)N===个=6.25×1010个。(2)由公式I=neSv得v==m/s≈7.4×10-13m/s。(3)由v=得t==s≈1.35×1010s。答案:(1)6.25×1010个(2)7.4×10-13m(3)1.35×1010s【补偿训练】1.一段粗细匀称的金属导体两端加肯定电压后产生了恒定电流,已知该导体单位体积内的自由电子数为n,电子的电荷量为e,自由电子定向移动的速率为v,要想得出通过导体的电流,除以上给出的条件外,还须要以下哪个条件()A.导体的长度LB.导体的电阻RC.导体的横截面积SD.导体两端的电压U【解析】选C。求解电流可以依据I=以及微观表达式I=nqvS求解;依据题意可知,已知电量e、定向移动速率v以及导体单位体积内的自由电子数n,故只须要再知道导体的横截面积S即可求出电流大小,故C正确,A、B、D错误。2.对电流的正确理解是 ()A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B.导体的横截面越大,电流越大C.导体中的自由电荷越多,电流越大D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大【解析】选D。通过导体横截面的电量多,但不知道通电时间,所以不能得出导体中的电流大小,故A错误;依据电流的定义可知,导体中的电流与横截面大小无关,故B错误;电流与自由电荷无关,故C错误;依据电流的定义可知,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大,故D正确。3.安培提出了闻名的分子电流假说,依据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,下列关于该环形电流的说法正确的是 ()A.电流大小为,电流方向为顺时针B.电流大小为,电流方向为逆时针C.电流大小为,电流方向为顺时针D.电流大小为,电流方向为逆时针【解析】选D。电子绕核运动可等效为一环形电流,电子运动周期为:T=,电流强度为:I===;因为电子带负电,所以电流方向与电子定向移动方向相反,即沿逆时针方向,故D正确,A、B、C错误。4.夏季某日午后,某地区距地面约1km的空中有两块乌云,相距3km,它们因与空气摩擦带电,致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109V不变。已知空气的电场击穿场强为3×10(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣?(2)当电闪雷鸣时,若两块乌云之间通过的电荷量为500C,(3)这次放电现象历时约0.01