高中物理【电源和电流】专题训练

高中物理【电源和电流】专题训练

[A组基础达标练]

1.在导体中有电流通过时，下列说法正确的是（）

A.电子定向移动速率接近光速

B.电子定向移动速率即是电场传导速率

C.电子定向移动速率即是电子热运动速率

D.在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定

向移动

解析：电子定向移动的速率很小，数量级为10-4mzS,自由电子只不迂在速率很大的热运动

上附加了一个速率很小的定向移动，故D正确，A错误；电场的传导速率为光速CU3X1Q8m/s,

无规则热运动速率的数量级为lhm/s,故B、C错误。

答案：D

2.一个半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说（）

A.1h电池供给1C的电荷量

B.1000s电池供给8c的电荷量

C.1s电池供给8c的电荷量

D.1min电池供给8C的电荷量

解析：根据/=/知，1h电池供电荷量g】=8X10—3x3.6X103c=28.8C,A错误；1000s

电池供电荷量仇=1000X8X10Fc=8C,B正确；1s电池供电荷量g=1X8X10=c=

8X10~3C,C错误；1min电池供电荷量44=60X8X10-3c=0.48C,D错误。

答案：B

3.一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为g,当此棒沿轴

线方向做速度为。的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为（）

A.qvB.：

C.qvSD.g

J

解析：时间f内通过垂直于棒运动方向某一横截面的电荷量Q=Wf,由电流的定义式可得/

=+=qv,故A正确。

答案：A

4.在示波管中，电子枪2s发射了6X1013个电子，则示波管中电流的大小为（）

A.4.8X106AB.3X1013A

C.3X106AD.9.6X106A

解析：电子枪2s发射的电子电荷量q=6X10i3xi.6X10i9C=9.6Xl（T6c,所以示波管中

的电流大小为6人=4£X10一6人,故Ait确，B、C、D错误。

答案：A

5.某段导体中有6.25X102。个自由电子沿必定向通过导体截面，形成的电流是10Ao问这

么多电子通过该导体的横截面需要多长时间？导体中的电流方向如何？（e=1.6X10-,9C）

解析：通过该截面的总电荷量为

g=〃e=6.25X102°X1.6XIO-'9C=100C

由电流的定义式/斗得

q100s

r=/=fos=10s

导体导电是由于自由电子做定向移动形成的，电流的方向与自由电子运动的方向相反，所以

电流的方向为从b到a。

答案：10s从力到4

[B组能力提升练]

6.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横截面的电荷量是甲

的2倍。以下说法正确的是（）

A.甲、乙两导体的电流相同

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等

解析：由于单位时间内通过乙导体横极面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲

的2倍，A错误，B正确；由于/=S。，所以o=­z,由于不知道甲、乙两导体的性质（〃

不知道），所以无法判断。的大小，C、D错误。

答案：B

7.（多选）半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为。。现使圆环绕垂直环所在平面且

通过圆心的轴以角速度①匀速转动，则由环产生的等效电流应有（）

A.若口不变而使电荷量。变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍

B.若电荷量不变而使s变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍

C.若使冲、。不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大

D.若使①、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小

解析：板取圆环的任一横面S,则在橡胶环运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q,

即/=3=§=§■=半，由上式可知选项A、B正确。

i1Zn27c

CD

答案：AB

8.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为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/的电子束。已知电子的电荷量为6、质

量为〃2,则在刚射出加速电场时，一小段长为加的电子束内的电子个数是（）

/△/

A.一

C苕

解析：设单位体积内电子数为〃，对电子加速过程应用动能定理有6。=耍"。2

'2eU

所以电子刚出电场时定向移动速度v=

由电流的微观表达式l=nSqv得se

A/内的电子数为N=〃blS=,故B正确。

答案：B

9.有一条横截面积S=1mm?的铜导线，通过的电流/=2A。已知铜的密度p=8.9X103kg/m3,

铜的摩尔质量"=6.4x10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02X1023mol-',电子的电荷量

大小e=1.6X1019c,每个铜原子可提供一个自由电子，求铜导线中自由电子定向移动的速

率。（结果保留两位有效数字）

解析：设铜导线长为则体积为V=L5,质量为m=LSp,摩尔数为〃=为

总的自由电子数为

总电荷量为q=nN\e

全部通过该铜导线裁面时间为斗

根用据值电流的定小义式得H,=9-UNrACV='S而pNw一v

「MI

可得。=丽送

代入数据解得0~1.5X10-4m/so

答案：1.5X104m/s

[C组创新应用练]

10.在研究长度为/、横截面积为S的均匀导体中的电流时，在导体两端加上电压U,于是

导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场的作用而加速，但又和做热运

动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动。可以认为阻碍电子向前运动的阻力大

小与电子移动的平均速率。成正比，其大小可以表示成如（攵为恒量）。静电力和碰撞的阻力

平衡时，导体中的电子移动的平均速率9为一定值，这一定值是（）

AekU八eU

ATB.万

C.空^D.elkU

解析：静电力和碰撞阻力平衡时，有切=e£=J,所以电子定向移动的平均速率0=整，B

IKI

正确。

答案：B

11."氢火焰离子化监测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有机分子的含量，其装置

如图所示，在氢火焰的作用下，有机物的分子电离为一价正离子和自由电子，而无机物的分

子不会电离。设单位时间内有〃摩尔被检测气体进入检测器，调节滑动变阻器，使得电流表

的示数逐渐变大，直到达到最大值/