高中物理電源和電流練習及答案解析

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　　高中物理電源和電流練習及答案解析

　　1.下列敘述中正確的是(　　)

　　A.導體中電荷運動就形成電流

　　B.國際單位制中電流的單位是安

　　C.電流強度是一個標量，其方向是沒有意義的

　　D.對于導體，只要其兩端電勢差不為零，電流必定不為零

　　解析：選BD.電流產(chǎn)生的條件包括兩個方面：一是有自由電荷;二是有電勢差.導體中有大量的自由電子，因此只需其兩端具有電勢差即可產(chǎn)生電流，在國際單位制中電流的單位為安.

　　2.關于電源以下說法正確的是(　　)

　　A.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負極不斷地搬運到正極，從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢差

　　B.電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能

　　C.只要電路中有電源，電路中就一定有電流

　　D.電源實質(zhì)上也是一個用電器，也需要外界提供能量

　　解析：選B.電源的作用是維持正、負極之間恒定的電勢差，這需要電源不斷地將負電荷向負極聚集，將正電荷向正極聚集，外電路中自由電子在電場力的作用下向正極移動，在電源內(nèi)部，需要將正極上的電子搬運到負極，維持電勢差不變，故A錯.從能量角度來看，電源在搬運電荷的過程中，需要克服電場力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，B對.電路中有電流不僅需要電源，還需要電路是閉合的，故C錯.電源是對電路提供能量的裝置，故D錯.

　　3.給一粗細不均勻的同種材料制成的導體通電，下列說法正確的是(　　)

　　A.粗的地方電流大，細的地方電流小

　　B.粗的地方電荷定向移動速率大，細的地方小

　　C.各處的電流大小相同

　　D.粗的地方電荷定向移動速率小，細的地方大

　　解析：選CD.同一根導線上的電流相等，故C對.由I=nqSv知，D對.

　　4.一個電解槽中，單位體積的正、負離子數(shù)都是n，每個離子帶電荷量為q，正、負離子的平均定向運動速度都為v，電解槽的橫截面積為 S，試求通過電解槽的電流.

　　解析：在電解槽中，在垂直于v的方向上我們?nèi)∫粰M截面，在單位時間內(nèi)通過這個橫截面的正、負離子數(shù)均為N=vSn，由于正負離子形成的電流同向，所以，電解槽中的電流為：I=2Nqt=2nqSv1=2nqSv.

　　答案：2nqSv

　　一、選擇題

　　1.(2011年臨沂高二檢測)關于電源的作用，下列說法正確的是(　　)

　　A.電源的作用是能為電路持續(xù)地提供自由電荷

　　B.電源的作用是能直接釋放出電能

　　C.電源的作用就是能保持導體兩端的電壓，使電路中有持續(xù)的電流

　　D.電源的作用就是使自由電荷運動起來

　　解析：選C.電源并不是產(chǎn)生電荷的裝置，它的作用是保持導體兩端有一定的電勢差，從而使電路中有持續(xù)的電流產(chǎn)生，故只有C正確.

　　2.金屬導體中有電流時，自由電子定向移動的速率為v1，電子熱運動速率為v2，電流的傳導速率為v3，則(　　)

　　A.v1最大 B.v2最大

　　C.v3最大 D.無法確定

　　解析：選C.電場傳播的速率(或電流的傳導速率)等于光速，而電子無規(guī)則熱運動的速率，常溫下數(shù)量級為105 m/s，自由電子定向移動的速率數(shù)量級一般為10-5 m/s，所以C選項正確.

　　3.在示波管中，電子槍2 s內(nèi)發(fā)射了6×1013個電子，則示波管中電流的大小為(　　)

　　A.4.8×10-6 A　　　　　　 B.3×10-13 A

　　C.9.6×10-6 A D.3×10-6 A

　　解析：選A.I=qt=net=6×1013×1.6×10-192 A

　　=4.8×10-6 A.

　　4.有甲、乙兩個由同種金屬材料制成的導體，甲的橫截面積是乙的兩倍，而單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量，乙是甲的兩倍，以下說法中正確的是(　　)

　　A.甲、乙兩導體的電流相同

　　B.乙導體的電流是甲導體的兩倍

　　C.乙導體中自由電荷定向移動的速率是甲導體的兩倍

　　D.甲、乙兩導體中自由電荷定向移動的速率大小相等

　　解析：選B.由I=qt知A錯B對;由I=nqSv得：v甲=14v乙，所以C、D錯.

　　5.北京正負電子對撞機的儲存環(huán)是長為240 m的近似圓形軌道，當環(huán)中的電流為10 mA時，若電子的速率為十分之一光速，則在整個環(huán)中運行的電子數(shù)目為(　　)

　　A.5.0×1011 B.5×1019

　　C.1.0×1013 D.1.0×103

　　解析：選A.電子運動一周所需要的時間：

　　t=240110×3×108 s=8×10-6 s

　　在圓形軌道上任取一橫截面，則在t時間內(nèi)整個環(huán)中的電子剛好都通過該截面，故環(huán)中具有電子的電量為：

　　q=It=8×10-6×10×10-3 C=8×10-8 Cw

　　環(huán)中具有電子數(shù)N=qe=8×10-81.6×10-19個=5×1011個.故A對.