2018-2019高中同步新课标高中物理人教版选修3-1练习：第二章 恒定电流2.2

2.电动势
(本栏目内容，在学生用书中分册装订！)
1．关于电动势E的说法中正确的是( )
A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比
B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关
C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量
D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同
解析：　本题考查了电动势的基本概念，关键要正确地理解电动势．电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领的物理量．电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选B、C.
答案：　BC
2．下列说法中正确的是( )
A．自由电子定向移动速率就是电子热运动速率
B．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C．电场的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
解析：　电流的传导速率等于光速，而电子定向移动速率很小，C不对．电子定向移动速率是在电子以较大速率无规则热运动的基础上附加的一个很小的速率，A不对，B 对．自由电子定向移动时仍在做无规则的热运动，D不对．
答案：　B
3．下列关于电源的说法，正确的是( )
A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大
B．电动势表示电源将正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功
C．电源的电动势与外电路有关
D．在电源内从负极到正极电势升高
解析：　电动势的大小并不意味着向外提供电能的多少，还与提供的电流、工作时间有关，它在数值上等于将单位正电荷从负极移到正极非静电力做的功，A、B错误；电动势是由电源本身的性质决定的，与外电路无关，C错误；在外电路中从正极到负极电势降
低，在内部从负极到正极电势升高，D 正确．
答案：　D
4．对于不同型号的干电池，下列说法正确的是( )
A ．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势
B ．1号干电池的容量比5号干电池的容量大
C ．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大
D ．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I 相同，它们做功的快慢相同
解析：　电动势的大小跟电池的大小没有关系，但大电池容量大，A 错，B 对．而电池的内阻也与电池的大小无关，C 错．电流I 相同，单位时间内移动的电荷相同．而1号和5号干电池的电动势是一样的，所以它们电流做功的快慢相同，D 正确．
答案：　BD
5．单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于( )
A ．电源的电动势
B ．通过电源的电流
C ．路端电压的大小
D ．内外电阻之和
解析：　由E ＝得W ＝Eq ，故单位电荷量的正电荷移动一周，电路中释放的总能量W q 决定于电源电动势E .
答案：　A 6.
如图所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 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 ．v q
B.q v C ．q v S D ．q v /S
解析：　在运动方向上假设有一截面，则在t 时间内通过截面的电荷量Q ＝v t ·q ，等效电流I ＝Q /t ＝v q ，故A 正确．
答案：　A
7．移动电话中的锂电池电动势为3.6 V ，某次通话时，电流为10 mA ，时间为100 s ，那么此次通话过程有多少化学能转化为电能？
解析：　本题考查了电动势的定义式及相应的功能关系，非静电力做了多少功，就有多少化学能转化成了电能，只要表示出非静电力做的功即可．
W ＝qE ，q ＝It ，
所以W ＝EIt ＝3.6×10×10－3×100 J ＝3.6 J.
答案：　3.6 J
8．由6节干电池组为一电阻供电，电路中的电流为2 A ，在10 s 内电源做功为180 J ，则电源的电动势为多少？
解析：　10 s 内通过电路中某一截面的电荷量为
q ＝I ·t ＝2×10 C ＝20 C
通过截面的电荷量，与电源在同时间内的移送电荷量是相等的．
由电动势的定义式得E ＝＝ V ＝9 V.
W q 18020答案：　9 V
9．电池容量就是电池放电时能输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h ”的字样，则表示( )
A ．该电池在工作1 h 后达到的电流为15 A
B ．该电池在工作15 h 后达到的电流为15 A
C ．电池以1.5 A 的电流工作，可用10 h
D ．电池以15 A 的电流工作，可用15 h
解析：　电池上“15 A·h ”是表示电池蓄存的电量数值，即q ＝15 A·h ＝15 A ×1 h ＝1.5 A ×10 h ，故C 对，A 、B 、D 均错．
答案：　C
10．夏季某日午后，某地区距地面约1 km 的空中有两块乌云，相距3 km ，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3×109 V 不变．已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m.请对以下问题进行估算．
(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500 C ，可释放多少能量？
(3)这次放电现象历时约0.01 s ，则其平均电流约为多大？
解析：　(1)由E ＝得d ＝＝ m ＝1 000 m
U d U E 3×109
3×106(2)释放的能量
E 能＝qU ＝500×3×109 J ＝1.5×1012 J
(3)由电流的定义得
I ＝＝ A ＝5×104 A
q t 5000.01答案：　(1)1 000 m (2)1.5×1012 J (3)5×104 A
11．下表是两个电池外壳上的说明文字：
某型号进口电池
某型号国产电池RECHARGEABLE
1.2 V 500 mA·h
STANDARD
CHARGE
15 h ac 50 mA GNY0.6(KR­AA) 1.2 V 600 mA·h RECHARGEABLE STANDARD
CHARGE
15 h ac 60 mA
(1)由说明可看出进口电池的电动势是多少伏？
(2)上述国产电池最多可放出多少电荷量？若该电池工作电流为0.03 A ，则最多可工作几个小时？
解析：　(1)由电池铭牌上看出进口电池的电动势为1.2 V
(2)国产电池可放出的电荷量为600 mA·h ，则
q ＝600×10－3 A ×3 600 s ＝2 160 C
由q ＝It 得
t ＝＝ s ＝72 000 s ＝20 h
q I 2 160
0.03 答案：　(1)1.2 V (2)600 mA·h 20 h。