高中物理 第2章 第1节 电源和电流课后强化演练(含解析)新人教版选修3-1

第二章 第1节 电源和电流
课后强化演练
一、选择题
1．(2015·南平松溪一中期中)关于电流，下列说法中正确的是( ) A ．通过导线截面的电量越多，电流越大 B ．电子运动的速率越大，电流越大
C ．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大
D ．因为电流有方向，所以电流是矢量
解析：电流由通过导线截面的电量和通电时间共同决定，单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大，A 选项错误，C 选项正确；根据电流的微观表达式I ＝nesv ，电流的大小由导体的材料，导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，B 选项错误；电流是标量，D 选项错误．
答案：C
2．某导线中的电流是7.5×10－3
A ，则通过导线横截面的电荷量为15 C 所需要的时间为( )
A ．2.0×104
s B ．2.0×106
s C ．2.0×105 s
D ．2.0×103
s
解析：根据电流的定义式I ＝q t 可得，t ＝q I ，代入数据，t ＝2.0×103
s ，D 选项正确．
答案：D
3．关于电流的方向，下列说法中正确的是( )
A ．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
B ．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
C ．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
D ．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板
解析：电流方向规定为正电荷定向移动的方向，在外电路从高电势一端流向低电势一端，电源内部电流由负极流向正极，因此A 正确，B 、C 错误；电容器充电时，如图所示，由图可知D 正确．
答案：AD
4．某电解池，如果在1 s 内共有5×1018
个二价正离子和1.0×1019
个一价负离子通过
某截面，那么通过这个截面的电流是( )
A ．0 A
B ．0.8 A
C ．1.6 A
D ．3.2 A
解析：I ＝q t ＝2×5×1018＋1.0×1019×1.6×10－19
1 A ＝3.
2 A ．
答案：D
5．如图所示是一款MP4播放器，随着这种产品的出现，人们可以在旅途中观看电影，让原本枯燥的旅途变得充满乐趣．MP4的充电电池多为锂电池，假设锂电池的充电电流为500 mA ，则以下说法正确的是( )
A ．1 s 通过电池某一横截面的电量为500 C
B ．1 s 通过电池某一横截面的电量为0.5
C C ．充电过程把其他形式的能转化为电能
D ．充电过程把电能转化为其他形式的能
解析：由电流的定义式得q ＝It ＝0.5 C ，故A 错，B 对．充电过程是将电能转化为其他形式的能储存起来，故C 错，D 对．
答案：BD
6．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应有( )
A ．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
B ．若电荷量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
C ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大
D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小
解析：时间t 内通过横截面的电荷量为Q ′＝Q 2πR ·vt ，v ＝ωR ，I ＝Q′t ＝Qω
2π，因此A 、
B 正确．
答案：AB 二、非选择题
7．电子绕核运动可等效为一环形电流．设处于基态氢原子的电子绕核运动的半径为R ，电子质量为m ，电量为e ，求此环形电流的大小．(已知静电力常量为k )
解析：电子绕核运动，库仑力提供向心力，
ke2R2＝m ⎝ ⎛⎭
⎪⎫2πT 2
R ，运动一周，通过某一横截
面的时间为T ＝2πR
e
·
mR k ，根据电流的定义式得，I ＝e T ＝e22πR k
mR
. 答案：
e22πR
k mR
8．导线中的电流是10－8 A ，导线的横截面积为1 mm 2
.
(1)在1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e ＝1.6×10
－19
C)?
(2)自由电子的平均移动速度是多大(设导体每立方米内有8.5×1028
个自由电子)? (3)自由电子沿导线移动1 cm ，平均需要多少时间？ 解析：(1)N ＝q e ＝It e ＝10－8×11.6×10－19个＝6.25×1010
个．
(2)由公式I ＝neSv 得
v ＝
I neS ＝10－88.5×1028×1.6×10－19×1×10－6
m/s ≈7.4×10－13
m/s.
(3)由v ＝x
t
得
t ＝x v ＝
1×10－27.4×10－13
s≈1.35×1010
s.
答案：(1)6.25×1010
个 (2)7.4×10－13
m/s (3)1.35×1010
s。