2025年《沪科版2020上海高二物理必修第三册》10.1 简单串联、并联组合电路(第1课时 电流 电压)(作业)(解析版)_第1页
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第页新版沪科版2020上海高二物理必修第三册《10.1简单串联、并联组合电路》第1课时电流、电压针对考点基础练考点一电流的理解和计算1.(2020·牡丹江一中高二上月考)关于对电流的理解,下列说法正确的是()A.只有自由电子的定向移动才能形成电流B.电流是矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向C.导体中的自由电荷越多,电流越大D.在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位【答案】D【解析】正、负电荷的定向移动都可以形成电流,不仅仅是自由电子的定向移动,故A错误;电流有方向,其方向是正电荷定向移动的方向,但电流是标量,故B错误;电流的大小取决于电荷量与时间的比值,与自由电荷无关,故C错误;国际单位制中共七个基本物理量,电流是其中一个,其单位“安培”是基本单位,故D正确。2.(2021·宿迁沭阳修远中学高一下月考)如图1所示,是通有恒定电流的某段导体,在5s内有10C的负电荷向右通过横截面A,则导体内电流的大小和方向分别是()图1A.2A、向右 B.2A、向左C.50A、向右 D.50A、向左【答案】B【解析】根据电流的定义式I=eq\f(q,t),可得电流的大小为:I=eq\f(10,5)A=2A,电流方向规定为正电荷定向移动的方向,因移动的是负电荷,电流方向与负电荷定向移动的方向相反,故电流方向向左,故选B。3.(2021·上海中学高二期末)气体放电管中,每时每刻有大量的气体分子被电离成电子和正离子。若每秒有n1个电子和n2个氢离子(质子)经过管的某个横截面,元电荷的大小记为e.则放电管中的电流强度在数值上等于()A.n1e B.n2eC.(n1+n2)e D.|n1-n2|e【答案】C【解析】根据电流定义式得I=eq\f(q,t)=eq\f(n1e+n2e,1)=n1e+n2e,故选C。4.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、乙两导线的电流之比为()A.1∶5 B.2∶5C.5∶2 D.5∶1【答案】B【解析】由电流的计算式I=eq\f(q,t)得eq\f(I1,I2)=eq\f(q1,t1)·eq\f(t2,q2)=eq\f(q1,q2)·eq\f(t2,t1)=eq\f(3,5)×eq\f(2,3)=eq\f(2,5),B正确。5.重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束,其电流强度为1.2×10-5A,则在1s内发射的重离子个数为(元电荷的电荷量为1.6×10-19C)()A.3.0×1012 B.1.5×1013C.7.5×1013 D.3.75×1014【答案】B【解析】1s内发射的重离子的电荷量为q=It=1.2×10-5×1C=1.2×10-5C,每个重离子的电荷量为5e,则发射的重离子数为n=eq\f(q,5e)=eq\f(1.2×10-5,5×1.6×10-19)个=1.5×1013个,选项B正确。考点二电流的微观表达式6.给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电,下列说法正确的是()A.粗的地方电流大,细的地方电流小B.粗的地方电荷定向移动速率大,细的地方小C.粗的地方电流小,细的地方电流大D.粗的地方电荷定向移动速率小,细的地方大【答案】D【解析】同一根导体上的电流相等,故A、C错误;由I=nqSv可得v=eq\f(I,nqS),所以粗的地方电荷定向移动速率小,细的地方大,故B错误,D正确。7.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的2倍,以下说法正确的是()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相等【答案】B【解析】由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,因此通过乙导体的电流是甲的2倍,故A错,B对.由于I=nqSv,所以v=eq\f(I,nqS),由于不知道甲、乙两导体的n、q关系,所以无法判断v,故C、D错。8.如图2所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q,则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,形成的等效电流为()图2A.qvB.eq\f(q,v)C.qvSD.eq\f(qv,S)【答案】A【解析】橡胶棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时,Δt内通过的距离为v·Δt,Δt内通过某横截面的电荷量Q=qvΔt,根据电流的定义式I=eq\f(Q,Δt),得到等效电流I=qv,A正确。9.(2021·南京一中高一5月阶段检测)以下说法正确的是()A.表达式I=nqvS中的v指的是自由电子热运动的速率B.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C.电子的数量越多,电流越大D.电子运动速率越大,电流越大【答案】B【解析】表达式I=nqvS中的v指的是自由电子定向运动的速率,故A错误;根据I=eq\f(q,t)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,故B正确;电流的大小和电子的运动速率及电子的数量有关,要速率大,电子的数量也多,电流强度才越大,故C、D错误。10.(2021·全国·高二专题练习)一根横截面积为S的铜导线,通过电流为I。已经知道铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿佛加德罗常数为NA,设每个铜原子只提供一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动速率为()A. B. C. D.【答案】A【解析】设自由电子定向移动的速率为,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,对铜导体研究:每个铜原子可提供一个自由电子,则铜原子数目与自由电子的总数相等,即t时间内通过导体截面的电荷量为则电流强度为解得故选A。综合能力练11.(2022·云南·宣威市第三中学高二阶段练习)半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流判断正确的是()A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍C.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变大D.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变小【答案】AB【解析】截取圆环的任一截面S,如题图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量为Q,则有I=,又,所以I=由I=可知,若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍,故A正确;由I=可知,电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍,故B正确;由I=可知,若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,对电流没有影响,故CD错误。故选AB。12.(2021·烟台市第一中学高二期末)安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核的运动可等效为环形电流。设电荷量为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,关于该环形电流的说法,正确的是()A.电流大小为eq\f(ve,2πr),电流方向为顺时针B.电流大小为eq\f(ve,r),电流方向为顺时针C.电流大小为eq\f(ve,2πr),电流方向为逆时针D.电流大小为eq\f(ve,r),电流方向为逆时针【答案】C【解析】电流大小I=eq\f(q,t)=eq\f(e,\f(2πr,v))=eq\f(ve,2πr),方向与电子运动的方向相反,即沿逆时针方向,选项C正确。13.一根长L=2m,横截面积S=1×10-3m2的铜棒,两端电势差为U=5.44×10-2V,铜棒的电阻R=2×10-5Ω,铜内自由电子的密度为n=8.5×1029m-3,求:(电子电荷量e=1.6×10-19C)(1)通过铜棒的电流;(2)铜棒内的电场强度大小;(3)自由电子定向移动的速率。【答案】(1)2.72×103A(2

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