人教版高中物理必修第三册课后习题 第11章 电路及其应用 1.电源和电流.docVIP

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1.电源和电流

课后训练巩固提升

基础巩固

1.下列关于电源的说法正确的是()

A.电源就是电压

B.电源的作用是使电源的正、负极保持一定量的正、负电荷,维持一定的电势差

C.与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的

D.在电源内部正电荷由正极流向负极,负电荷由负极流向正极

答案:B

解析:本题通过考查对电源的理解,培养物理观念。在电源内部由非静电力将正电荷由负极搬运到正极,将负电荷由正极搬运到负极,使正、负极维持一定的电势差,电源不是电压,故A、D错误,B正确;导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,故C错误。

2.金属导体内电流增强,是因为()

A.导体内单位体积的自由电子数增多

B.导体内自由电子定向移动的速率增大

C.导体内电场的传播速率增大

D.导体内自由电子的热运动速率增大

答案:B

解析:对于确定的金属导体,单位体积内的自由电子数是一定的,而且导体内电场的传播速率也是一定的,所以A、C错;导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大,使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大,B正确;导体内自由电子的热运动速率增大会阻碍电流增强,D错误。

3.在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2C,向左迁移的负离子所带电荷量为3C,那么电解槽中电流大小为()

A.0.1A B.0.2A

C.0.3A D.0.5A

答案:D

解析:10s内通过横截面的电荷量等于正离子与负离子电荷量绝对值之和,Q=2C+3C=5C,电流I=Qt

4.非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电压可达100V,电流可达50A,每秒放电150次,其放电情况可近似看作如图所示的图线。则放电1s非洲电鳐放出的电荷量为()

A.25C B.50C

C.150C D.250C

答案:A

解析:由题图可得1s内该鱼的放电时间为0.5s,根据I=qt

5.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I;设每单位长度的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此电子定向移动的速率为v,在时间t内,通过导线横截面的自由电子数可表示为()

A.nvt B.nvtS

C.Itne D.

答案:A

解析:横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,每单位长度的导线中有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为e,此时电子定向移动的速率为v,则I=nev。则时间t内通过导体横截面的电荷量q=It,自由电子数目可表示为N=qe

6.如图所示的电解槽中,如果在4s内各有8C的正、负电荷通过面积为0.8m2的横截面AB。

(1)在图中标出正、负离子定向移动的方向。

(2)电解槽中的电流方向如何?

(3)4s内通过横截面AB的电荷量为多少?

(4)电解槽中的电流为多大?

答案:(1)如图所示(2)向右(3)16C(4)4A

解析:(1)电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极,由于在电极之间建立电场,电场方向由左指向右,故正离子向右移动,负离子向左移动。

(2)电解槽中的电流方向向右。

(3)8C的正电荷向右通过横截面AB,而8C的负电荷向左通过该横截面,相当于又有8C正电荷向右通过横截面,故4s内通过横截面AB的电荷量为16C。

(4)I=Qt

能力提升

1.下列关于电流的说法正确的是()

A.金属导体中,电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率

B.温度升高时,金属导体中自由电子热运动加快,电流也就加大

C.电路接通后,电子就由电源出发,只要经过一个极短的时间就能到达用电器

D.通电的金属导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动,电流的传播速率等于光速

答案:D

解析:区别三种速率,电流的速度为光速,电流的大小与自由电子定向移动的速度有关,与热运动的速率无关。通电瞬间完成,不是电子从电源出发到达用电器。

2.关于电流,下列说法正确的是()

A.电流的计算式I=qt

B.由I=nqSv可知,金属导体中自由电荷的运动速率越大,电流一定越大

C.电荷定向移动的方向就是电流的方向

D.因为电流有方向,所以电流是矢量

答案:A

解析:电流的计算式I=qt适用于任何电荷的定向移动形成的电流,选项A正确;由I=nqSv可知,电流的大小由导体的材料(决定n)、导体的横截面积(S)和电荷定向移动的速率(v)共同决定,选项B错误;物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,负电荷定向移动的反方向是电流的方向,选项C错误;电流的合成遵循代数合成法则,故电流是标量,选项D错误。

3.如图所示,电解池内有二价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2。设元电荷电荷量为e,