2017高中物理第2章恒定电流1电源和电流课时作业新人教版选修3_1
近年高中物理 第2章 恒定电流 3 欧姆定律课时作业 新人教版选修3-1(2021年整理)
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欧姆定律基础夯实一、选择题（1～4题为单选题,5题为多选题）1．(西藏日喀则一中2015～2016学年高二上学期检测)一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过导体截面的电量q与通电时间t的图象如图所示，此图线的斜率（即tanα）等于错误! ( C ）A．U B．RC.错误!D．错误!解析：在图象中斜率代表的就是电流,I＝错误!代表的也是电流，故选C。
2．(四川绵阳一中2015～2016学年高二上学期期中)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验中,下面给出的四个图象符合小灯泡的伏安特性曲线的是错误!( B )解析：灯丝电阻随温度升高而增大，因此灯丝电阻随灯泡电压与电流的增大而增大，在I －U图象中图象的斜率的倒数表示灯丝电阻，因此图象的斜率随电压的增大而减小；则由图象可知，图线B正确，故答案为B。
3．两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知两电阻R1∶R2等于错误!（ B )A．1∶3 B．3∶1C．1∶错误!D。
错误!∶1解析:在I－U图象中直线斜率的倒数等于该导体的电阻,因此两个电阻之比等于斜率的倒数之比：错误!＝错误!＝错误!，故A正确.4．（江苏泰州中学2015～2016学年高二检测)某家用台灯可通过调节开关使它的亮度逐渐增大到最亮,若灯最亮时的电压为220V，工作电流为0.18A，则当电压为110V时，灯丝的电阻为错误!( D ）A．等于1222Ω B．等于611ΩC．大于1222Ω D．小于1222Ω解析：由R＝错误!知,当U＝220V时，灯丝的电阻R1＝错误!＝错误!Ω≈1222Ω，灯丝的电阻随电压的增大而增大，当U＝110V时,R2〈1222Ω，D选项正确.5．如图是某导体的伏安特性曲线，由图可知正确的是导学号 50232325( ACD )A．导体的电阻是25ΩB．导体的电阻是0.04ΩC．当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.4AD．当通过导体的电流是0。
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流测试含答案
绝密★启用前人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流测试本试卷共100分，考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置．则()A．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高B．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低C．当仅增大R1的阻值时，可增大A、B之间的电压D．当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压2.一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U变化的关系图象如图(a)所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图(b)所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为P D、P1、P2，它们之间的大小关系为()A．P1＝4P2B．P D＝C．P1<4P2D．P D>P23.某同学用电压表、电流表测量一节干电池的电动势和内阻，采用的电路图如图所示，实验操作正确，他记录了七组(U，I)数据，关于数据的处理，下列操作正确的是()A．电压表的读数U的平均值等于电动势EB．任意取两组数据，代入方程E＝U1＋I1r，求出E、rC．画出U－I图象，由图象求E、rD．以上说法都正确4.如图所示，已知微安表G的电阻为R g＝10 Ω，满偏电流I g＝100 μA，现将其改装，使它最大能测量0.15 mA的电流，则下列四种方案中可行的是()A．B．C．D．5.某同学做三种导电元件的导电性能实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I－U图象，如图所示，则下述判断正确的是()A．只有乙图正确B．甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C．甲、丙不遵从欧姆定律，肯定不可能正确D．甲、乙、丙三个图都可能正确，并不一定有较大误差6.如图所示的电路常称分压电路，当a、b间的电压为U时，利用它可以在c、d端获得0至U之间的任意电压．当滑动变阻器的滑片P移至中点时，则Ucd等于()A．UB．UC．UD． 07.如图所示，是两只定值电阻R1、R2的I﹣U图象．有关R1、R2的大小，及它们串联或并联后的I ﹣U图象所在区域，下列判断正确的是（）A．R1＞R2，并联后在区域ⅢB．R1＞R2，并联后在区域ⅡC．R1＜R2，串联后在区域ⅢD．R1＜R2，串联后在区域Ⅰ8.如图所示，两个定值电阻R1＝4R、R2＝2R串联后接在输出电压U稳定于10 V的理想直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为6 V．如果把此电压表接在R2两端，则电压表示数将()A．等于4 VB．等于3 VC．等于5 VD．无法判断9.如图所示的电路，三只相同的灯泡L1、L2、L3，当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时()A． L1变亮，L2、L3变暗B． L1、L2变亮，L3变暗C． L1、L3变暗，L2变亮D． L1、L3变亮，L2变暗10.下列器件，利用电流的热效应工作的是（）A．验电器B．电热水器C．电容器D．电感器二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列说法中正确的是()A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大D．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小12.(多选)直流电池组的电动势为E，内电阻为r，用它给电阻为R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流是I，下列说法中正确的是()A．电动机输出的机械功率是UIB．电动机电枢上发热功率为I2RC．电源消耗的化学能功率为EID．电源的输出功率为EI－I2r13.（多选）关于电动势，下列说法中正确的是（）A．一个电源的电动势的大小只由电源本身决定B．因电动势的单位和电势差相同，所以电动势实质上就是电势差C．一个电动势为1.5 V的电池接入电路时，若有1 C的电荷量通过电路，就有1.5 J的化学能转变成电能D．电压表接到电源两极时，测得的就是电动势14.(多选)如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r.当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作．已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是()A．电动机的额定电压为IRB．电动机的输出功率为IE－I2RC．电源的输出功率为IE－I2rD．整个电路的热功率为I2(R0＋R＋r)三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示电路，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω.(1)如果已知流过电阻R1的电流I1＝3 A，则干路电流多大？(2)如果已知干路电流I＝3 A，流过每个电阻的电流多大？16.在如图所示的电路中，电源电动势E＝3.0 V，内电阻r＝1.0 Ω，电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω，电容器的电容C＝100 μF，电容器原来不带电．求接通开关S后流过R4的总电荷量．17.如图所示，电源电动势为12 V，内电阻为r=1 Ω，R1=1 Ω，R2=6 Ω，电动机线圈电阻为0.5 Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3 A，则R1上消耗的电功率为多少？电动机消耗的电功率为多少？18.如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻的U－I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：(1)电源的输出功率P出为多大？(2)电源内部损耗的电功率是多少？(3)电源的效率η为多大？答案解析1.【答案】B【解析】由电路图可知，两电阻串联，监控装置与R2并联．当有人通过而遮蔽光线时，R1阻值变大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，根据U＝IR可知，R2阻值不变时，其两端的电压变小，即A、B间电压降低，故A错误，B正确．当仅增大R1的阻值时，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，根据U＝IR可知，A、B间电压减小，故C错误．当仅减小R2的阻值时，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，电源的内阻和R1阻值不变时，路端电压变小，R1两端的电压变大，A、B间电压减小，故D错误．2.【答案】C【解析】从电阻器D的I—U图线可以得出，电阻器的阻值随所加电压的增大而减小，在题图(b)中，三个电阻消耗的功率相等，都为P＝＝＝，说明三个电阻的阻值相等，即R1＝R2＝R D.连接成图(c)所示的电路时，电阻器D两端的电压小于U，电阻器D的阻值R D′>R D，这时电阻器R D两端的电压U D>，电阻R1两端的电压U1<，电阻R2两端的电压U2＝U D>，由电功率计算式综合比较得出，A、B、D错误，C正确．3.【答案】C【解析】选项A，电压表测的是外电路两端的电压，不等于电动势；选项B，测量的偶然误差很大；选项C，画出U－I图象，这七组数据对应的点不一定都在一条直线上，作U－I图象时，舍去误差较大的点，故由图象法求E、r可减小偶然误差，故正确操作应为C.4.【答案】D【解析】把微安表改装成毫安表，应并联一个分流电阻，并联电阻阻值：R＝＝20 Ω由图示可知，A、B、C错误，D正确．5.【答案】D【解析】以上三个图象分别是三种不同元件的I－U图象，甲图的特点是元件的电阻随着电压的增大而减小，所以当电压增大时电流增大的非常快，乙图就是定值电阻的I－U图象；丙图中元件的电阻随着电压的增大而增大，当电压增大时，电流增大的相对缓慢，所以三图都有可能正确．6.【答案】C【解析】由题，滑片P滑至R的中点，变阻器下半部分电阻为，根据欧姆定律得：U cd＝·＝，故C正确．7.【答案】C【解析】根据欧姆定律公式，I-U图象的斜率越小，电阻越大，故R1＜R2；根据串联电路的电阻特点知，R串比每一个串联的分电阻都要大；根据并联电路中电阻的特点可知，R并比每一个并联电路的分电阻都要小；在这4个电阻值中，R串最大，R并最小，所以两电阻并联后在区域Ⅰ，两电阻串联后在区域Ⅲ，故C正确，A、B、D错误.8.【答案】B【解析】电压表与电阻R1并联时，并联电阻为：R并＝①串联电路中电压分配与电阻成正比，故：＝②其中R1＝4R、R2＝2R联立①②解得：R V＝12R；当电压表与电阻R2并联时，并联电阻为：R并′＝＝R串联电路中电压分配与电阻成正比，故：＝解得：U2＝3 V.9.【答案】B【解析】如图所示的电路，三只相同的灯泡L1、L2、L3，当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时L1、L2变亮，L3变暗，故答案选B。
高中物理选修3—1第2章第1节电源和电流
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离
子的电量均为10C，则电解液中的电流为___2_A___．
课堂训练 3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是（ C）
A．金属导体中电流方向就是自由电子定向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动
方向由A到B,电流强度为3.2A。
小结：当正负离子异向通过同 一截面时，电量q等于二者的绝 对值之和。
A
B
M
探究四：电流的微观表达式
推导：如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为L的导体,两 端加一定的电压，导体中自由电荷定向移动的速率为v,设
导体的横截面积为s，导体每单位体积内的自由电荷数为n，
每个自由电荷量为q。
（1） 定义：通过导体横截面的电荷与所用时间的比值。
（2） 表达式：
Iq t
（3） 单位：安培 （A） 其他单位 ： mA、μA
（4） 方向：正电荷定向移动的方向
知道吗？ 电流是标量还是矢量？为什么？
❖你知道吗？
1 手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。
2 电子手表工作时，液晶显示屏的电流为0.2μA左右。
两静止点电荷激发的 ——静电场
电路各处电荷激发的
尽管这些电荷在运动，但有的流 走了，另外的又来补充，所以电 荷的分布是稳定的，电场的分布 也是稳定的
——恒定电场
恒定电场 电场强度不变 导体中每一处自由电子定向运动速率也不变 电流的强弱和方向都不变 ——恒定电流
探究三：如何定量描述电流的强弱？
【提分必做】高中物理 第二章 恒定电流 1 电源和电流课时作业 新人教版选修3-1
1 电源和电流[课时作业] [A 组 基础巩固]一、单项选择题1．关于电流，以下说法正确的是( ) A ．通过截面的电荷量多少就是电流的大小 B ．电流的方向就是电荷定向移动的方向C ．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D ．导体两端没有电压就不能形成电流解析：根据电流的概念，电流是单位时间通过截面的电荷量，知A 项错．规定正电荷定向移动的方向为电流方向，B 项错．自由电荷持续的定向移动才会形成电流，C 错，D 对． 答案：D2．重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其电流强度为 1.2×10－5A ，则在1 s 内发射的重离子个数为(e ＝1.6×10－19C)( )A ．3.0×1012B ．1.5×1013C ．7.5×1013D ．3.75×1014解析：离子是＋5价的，则每个离子的电荷量是q ＝5×1.6×10－19 C,1 s 内发射的重离子的电荷量是Q ＝1.2×10－5C ，所求离子的个数为N ＝Q q＝1.5×1013，选项B 正确，选项A 、C 、D 错误． 答案：B3．某电解液中，若在2 s 内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是( ) A ．0 B ．0.8 A C ．1.6 AD ．3.2 A解析：由题意知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2 s 内通过某横截面的总电荷量应为q ＝1.6×10－19×2×1.0×1019 C ＋1.6×10－19×1×2.0×1019 C ＝6.4 C.由电流的定义式知I ＝q t ＝6.42A ＝3.2 A ，故正确选项为D. 答案：D4.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S 铝＝2S 铜．在铜导线上取一截面A ，在铝导线上取一截面B ，若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是( )A ．I A ＝IB B ．I A ＝2I BC ．I B ＝2I AD ．不能确定解析：这个题目中有很多干扰项，例如两个截面的面积不相等，导线的组成材料不同等等．但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等，根据I ＝qt可知电流强度相等． 答案：A5．(2018·河南十校联考)一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ，导体单位长度内的自由电子数为n ，金属内的自由电子的电荷量为e ，自由电子做无规则运动的速率为v 0，导体中通过的电流为I .则下列说法正确的是( ) A ．自由电子定向移动的速率为v 0 B ．自由电子定向移动的速率为v ＝I neSC ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD ．自由电子定向移动的速率为v ＝Ine解析：解答本题的关键是理解v 和n 的物理意义，电流微观表达式I ＝nqSv 中的n 为单位体积内的自由电子数，而本题中n 为单位长度内的自由电子数，故自由电子定向移动的速率不能用I ＝nqsv 计算．t 时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt 内的自由电子数，其数量为nvt ，电荷量q ＝nvte ，所以电流I ＝q t ＝nev ，v ＝I ne，故选项D 正确． 答案：D 二、多项选择题6．在导体中有电流通过时，下列说法正确的是( ) A ．电子定向移动速率很小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10－5m/s ，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了很小的定向移动，故A 、D 正确．电场的传导速率为光速c ＝3×108m/s ，无规则热运动速率的数量级为105m/s ，故B 、C 错． 答案：AD7.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 内通过电池某一横截面的电荷量为500 CB ．1 s 内通过电池某一横截面的电荷量为0.5C 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：BD8．通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105A B ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014W C ．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/m D ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J 解析：由电流的定义式I ＝Qt 知I ＝660×10－6 A ＝1×105A ，A 正确；整个过程的平均功率P ＝W t ＝qU t ＝6×1.0×1090.2 W ＝3×1010W(t 代0.2或0.3)，B 错误；由E ＝U d ＝1.0×1091×103V/m ＝1×106V/m ，C 正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W ＝qU ＝6×109J ，D 错误． 答案：AC 三、非选择题9．已知铜导线中的电流为1 A ，铜导线的横截面积为1 mm 2，求： (1)在1 s 内，有多少个电子通过铜导线的横截面？(电子电荷量e ＝1.6×10－19C)(2)自由电子的平均移动速率多大？(设铜导线中每立方米含有8.5×1028个自由电子) 解析：(1)1 s 内通过铜导线横截面的电荷量为q ＝It ＝1 C ．所以1 s 内通过铜导线横截面的电子个数N ＝q e ＝11.6×10－19＝6.25×1018(个)．(2)由电流的微观表达式I ＝nqSv 得，自由电子的平均移动速率v ＝I nqS＝18.5×1028×1.6×10－19×1×10－6 m/s≈7.35×10－5m/s.答案：(1)6.25×1018个 (2)7.35×10－5m/s[B 组 能力提升]一、选择题1．如图所示，电解池内有都为一价离子的电解液，时间t 内通过溶液内某横截面的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，则下列说法正确的是( )A ．正离子定向移动形成的电流方向从A 到B ，负离子定向移动形成的电流方向从B 到AB ．溶液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消C ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝n 1e tD ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝n 1＋n 2et解析：正电荷定向移动的方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，有正、负电荷反向经过同一横截面时，I ＝qt公式中q 应该是正、负电荷电荷量绝对值之和，故I ＝n 1e ＋n 2et，电流方向由A 指向B ，故选项D 正确． 答案：D2．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I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( ) A.I ΔleS m 2eU B.I Δle m 2eU C.I eSm 2eUD ．IS Δlem 2eU解析：设电子经加速电场加速后的速度为v ，电子束中单位长度内自由电子数为n ，则eU ＝12mv 2，I ＝nev ，长为Δl 的电子束中的电子数N ＝n Δl ，联立以上三式解得N ＝I Δl e m2eU. 答案：B 二、非选择题3．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？解析：截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量q ＝e ，则有I ＝q t ＝e T，由库仑力提供向心力有k e 2r 2＝m 4π2T 2r由以上两式解得I ＝e 22πr 2m kmr . 答案：e 22πr 2mkmr 4.在如图所示的电解槽中，如果在4 s 内各有8 C 的正、负电荷通过面积为0.8 m 2的横截面AB ，那么： (1)正、负离子定向移动的方向如何？ (2)电解槽中的电流方向如何？(3)4 s 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？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，电极之间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)8 C 的正电荷向右通过横截面AB ，而8 C 的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8 C 正电荷向右通过横截面，故4 s 内通过横截面AB 的电荷量为16 C.(4)电流I ＝q t ＝164A ＝4 A.答案：(1)正离子向右移动，负离子向左移动 (2)向右 (3)16 C (4)4 A。
2017高中物理第2章恒定电流1电源和电流课时作业新人教版选修3_1
电源和电流基 础 夯 实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(绵阳市南山中学2014～2015学年高二上学期期中)下列说法中正确的是导学号 50232271( B )A ．导体中只要电荷运动就形成电流B ．在国际单位制中，电流的单位是AC ．电流有方向，它是一个矢量D ．根据I ＝q t，可知I 与q 成正比解析：电流是由导体中电荷的定向运动形成的，在没有电流的时候，导体中电荷也是在不停的运动，只不过此时电荷的运动时杂乱无章的，所以A 错误；电流的单位是安培，所以B 正确；电流是标量，所以C 错误；I ＝q t是电流的定义式，I 与q 无关，所以D 错误。
2．(杭州二中2015～2016学年高二检测)关于电流，下列说法正确的是导学号 50232272( B )A ．导体中无电流的原因是其内部的自由电荷停止了运动B ．同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大C ．由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动速率大得多，故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多D ．电流的传导速率就是导体内自由电荷的定向移动速率解析：导体中无电流时，内部的自由电荷仍在无规律运动，选项A 错误；由I ＝nqvS 可知，同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大，选项B 正确；电流的大小与电荷无规则运动的快慢无关，选项C 错误；电流的传导速率是电场形成的速度，约为光速，而自由电荷的定向移动速率远小于光速，选项D 错误。
3．在示波管中，电子枪2s 内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为导学号 50232273( B )A ．4.8×10－6A B ．3.0×10－13AC ．9.6×10－16A D ．3.0×10－6A解析：电子枪2s 内发射了6×1013个电子，则2s 内通过示波管横截面的电子数为6×1013个，因此电流I ＝6×1013×1.6×10－192A ＝4.8×10－6A ，故A 正确。
高中物理 第二章 恒定电流 第1节 电源和电流学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理学
第1节 电源和电流1．理解电源的作用． 2．理解恒定电场的形成过程． 3．理解恒定电流的概念，会用公式q ＝It 分析相关问题． 4．知道电流形成的微观实质．一、电源1．定义：能把电子从正极搬运到负极的装置． 2．作用(1)维持电路两端有一定的电势差． (2)使闭合电路中保持持续的电流． 二、恒定电流 1．恒定电场(1)恒定电场：当电路达到稳定时，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．这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫恒定电场．(2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化． 2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．(2)公式：I ＝q t或q ＝It ，其中：I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量．(3)单位：安培，简称安，符号A ；常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)． 1 A ＝103mA ；1 A ＝106μA．判一判 (1)有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流除电路中有电源外，电路还必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来．( )(2)电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而使电源两极之间有稳定的电势差，电路中形成持续的电流．( )(3)金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子．( )(4)导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，电场线与导线表面垂直．( )(5)公式I ＝qt中，q 是通过导体横截面的电荷量，当导体中有正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流时，公式中的q 应为通过导体横截面的正、负两种电荷电荷量的绝对值之和．( )提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√想一想 电流的方向一定是电荷的定向移动方向吗？方向不变的电流一定是恒定电流吗？提示：不一定．电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反．恒定电流是指大小和方向都不变的电流，方向不变、大小改变的电流不是恒定电流．做一做 如图所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷，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 ．vqB ．q vC ．vqSD ．qv S提示：选A ．经过时间t ，通过右端横截面的电荷量Q ＝qvt ，根据I ＝Q t得I ＝vq ，A 正确．对电流的理解1．电流的形成(1)形成原因：电荷的定向移动． (2)形成条件：导体两端有电压．(3)电路中产生持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合．2．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．3．电流的大小(1)定义式：I ＝qt．用该式计算出的电流是时间t 内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等．(2)两点说明①电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I ＝q t求电流时，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．②q ＝It 是I ＝q t的变形，是求电荷量的重要公式．4．电流是标量：电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量，而是标量．命题视角1 对电流定义的理解(多选)关于电流的概念，下列说法中正确的是( ) A ．导体中有电荷运动就形成电流B ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向C ．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位D ．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零[解析] 导体中有大量的自由电子，总在不停地做无规则运动，没有定向运动，在一段时间t 内，通过导体某一截面的电荷是双向的，其数值又是相等的，电流为零，故A 错误；电流是一个标量，因为其运算不符合矢量运算规则，为了便于研究电流，人们规定正电荷定向运动的方向为电流的正方向，以区别于负电荷的定向运动，故B 错误；在国际单位制中，共有七个基本量，电流是其中之一，故C 正确；对于导体，其两端电势差为零时，导体内无电场，电子不能定向运动，故电流为零，D 正确．[答案] CD命题视角2 定义式I ＝q t的应用(2018·重庆校级期中)如图所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下解释中正确的是( )A ．当n 1＝n 2时电流强度为零B ．当n 1>n 2时，电流方向从A →B ，电流强度为I ＝（n 1－n 2）e tC ．当n 1<n 2时，电流方向从B →A ，电流强度为I ＝（n 2－n 1）etD ．溶液内电流方向A →B ，电流强度I ＝（n 1＋n 2）e t[解析] 正电荷定向移动方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，A 、B 错误；有正、负电荷反向经过同一截面时，I ＝qt公式中q 应是正、负电荷电荷量绝对值之和，故I ＝n 1e ＋n 2et，电流方向由A 指向B ，与正、负电荷的数量无关，C 错误，D 正确． [答案] D不同导体中电流的计算方法(1)金属导体：自由电荷只有自由电子，运用I ＝q t计算时，q 是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量．(2)电解液：自由电荷是正、负离子，运用I ＝q t计算时，q 应是同一时间内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和．(3)电离状态的气体：自由电荷既有正、负离子，也有自由电子，利用公式I ＝q t求气体导电电流时，q 应是三种带电粒子通过横截面的电荷量的绝对值之和．(4)环形电流：有些电流，并不是导体内电荷的定向移动形成的，如电子绕核运动，经电场加速的粒子流、带电体的运动等，可以通过等效方法用I ＝q t求解等效电流．【题组突破】1．下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法正确的是( ) A ．导线内部的电场就是电源所形成的电场B ．在静电平衡时，导线内部的场强为零，而导线外部的场强不为零，所以导线内部的电场不是稳定的C ．因为导线处于电源的电场中，所以导线内部的场强处处为零D ．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的解析：选D ．导线内部的电场是电源和导线积累电荷所形成的两部分电场的矢量和，稳定后不同于静电平衡(内部场强处处为零)，而是场强大小恒定，方向与导线切线一致，是一种动态的平衡，故A 、B 、C 错，D 对．2．某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( )A ．0B ．2ne tC ．3ne tD ．4ne t解析：选D ．由题意可知，在时间t 内通过某横截面的电荷量为n ·2e ＋2n ·e ＝4ne ，故根据电流的定义可知探测器电路中的电流为I ＝q t ＝4net，故选项D 正确． 电流的微观解释1．建立“柱体微元”模型：如图所示，AD 表示粗细均匀的一段导体l ，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q ．2．理论推导：AD 导体中的自由电荷总数：N ＝nlS ．总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq ．所有这些电荷都通过横截面D 所需要的时间：t ＝lv ．根据公式q ＝It 可得：导体AD 中的电流：I ＝Q t＝nlSql /v＝nqSv ． 3．影响因素：从微观上看，电流取决于导体单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小和导体的横截面积．4．结论：从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关．5．两个公式的比较I ＝q tI ＝nqSv公式性质 定义式 决定式 电流的意义 时间t 内的平均电流 某时刻的瞬时电流 描述的角度大量电荷定向移动的宏观表现形成电流的微观实质联系 由I ＝q t可导出I ＝nqSv 【题组过关】1．(多选)有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ；设单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为e ，此电子的定向移动速率为v ，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为( )A ．nvS ΔtB ．nv ΔtC ．I ΔteD ．I ΔtSe解析：选AC ．因为I ＝q Δt ，所以q ＝I ·Δt ，自由电子数目为N ＝q e ＝I Δte，C 正确，D错误；又因为电流的微观表达式为I ＝nevS ，所以自由电子数目为N ＝q e ＝I Δt e ＝nevS Δte＝nvS Δt ，A 正确，B 错误．2．(2018·广东佛山一中高二月考)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中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I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( )A ．I ΔleS m 2eU B ．I Δle m 2eU C ．I eSm 2eUD ．IS Δlem 2eU解析：选B ．设电子刚射出电场时速度为v ，长为Δl 的电子束内的电子数为n ，则eU ＝12mv 2 ①I ＝ne Δt ②Δt ＝Δl v③由①②③式解得n ＝I Δle m2eU，故B 正确．[随堂检测]1．现代生活离不开电源，电子表、照相机、移动电话、计算器及许多电子产品，都需要配备各式各样的电源．以下关于电源的说法正确的是( )A ．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B ．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能C ．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D ．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量解析：选B ．电源的作用是维持正、负极之间有一定的电势差，这需要电源不断地将其内部的负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集．外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动；在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变，故A 错误．从能量转化的角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能，故B 正确．若要电路中有电流，不仅需要有电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C 错误．电源是对电路提供能量的装置，故D 错误．2．(多选)如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面 A ，在铝导线上取一个截面B ，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( )A ．电流相等B ．电流不相等C ．自由电子定向移动的速率相等D ．自由电子定向移动的速率不相等解析：选AD ．由电流定义知I ＝q t ＝net，A 正确，B 错误．由电流的微观表达式I ＝nSqv 知，I 、n 、q 均相等，因为S A <S B ，所以v A >v B ，C 错误，D 正确．3．(高考上海卷)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其束流强度为1．2×10－5A ，则在1 s 内发射的重离子个数为(e ＝1．6×10－19C)( )A ．3．0×1012B ．1．5×1013C ．7．5×1013D ．3．75×1014答案：B4．已知铜导线中的电流为1 A ，铜导线的横截面积为1 mm 2，求：(1)在1 s 内，有多少个电子通过铜导线的横截面？(电子电荷量e ＝1．6×10－19C)(2)自由电子的平均移动速率多大？(设铜导线中每立方米含有8．5×1028个自由电子) 解析：(1)1 s 内通过铜导线横截面的电荷量为q ＝It ＝1 C ．所以1 s 内通过铜导线横截面的电子个数N ＝q e ＝11．6×10－19(个)＝6．25×1018(个)．(2)由电流的微观表达式I ＝nqSv 得自由电子的平均移动速率v ＝I nqS＝18．5×1028×1．6×10－19×1×10－6 m/s ≈7．35×10－5m/s ． 答案：(1)6．25×1018个 (2)7．35×10－5m/s[课时作业] [学生用书P129(单独成册)]一、单项选择题1．关于电流的说法中正确的是( ) A ．根据I ＝q t，可知I 与q 成正比B ．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C ．电流有方向，电流是矢量D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位解析：选D ．依据电流的定义式可知，电流与q 、t 皆无关，选项A 错误；虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以选项B 、C 错误；选项D 正确．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解析：选B ．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 错误；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与电流的大小无直接关系，D 错误．3．一段粗细均匀的铜导线的横截面积是S ，导线单位长度内的自由电子数为n ，铜导线内的自由电子所带的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导线中通过的电流为I ．则下列说法中正确的是( )A ．自由电子定向移动的速率为v 0B ．自由电子定向移动的速率为v ＝I neSC ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD ．自由电子定向移动的速率为v ＝I ne解析：选D ．v 0为电子做无规则热运动的速率，非定向移动速率，故A 错误．对于电流微观表达式I ＝nqSv ，式中n 为单位体积内的自由电子数，而本题中n 为单位长度内的自由电子数，t 时间内通过导线某一横截面的自由电子数为nvt ，电荷量Q ＝nvte ，所以电流I ＝Q t ＝nev ，所以v ＝I ne，故B 、C 错误，D 正确．4．电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A ，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为( )A ．1 500个B ．9．375×1019个 C ．9．375×1021个 D ．9．375×1020个解析：选C ．q ＝It ，n ＝q e ＝It e＝9．375×1021个． 5．如图所示的电解池，在1 s 的时间内，共有3 C 的正离子和3 C 的负离子通过截面xy ，则这个电路中的电流是( )A ．0 AB ．1．5 AC ．3 AD ．6 A解析：选D ．电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，故它们产生同向的电流，由公式I ＝q t 得，电路中的电流I ＝3＋31A ＝6 A ，故D 正确．6．(2018·重庆市万州二中高二期中)北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中电子以光速的110流动而形成10 mA 的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c ＝3×108m s ，电子电荷量e ＝1．6×10－19C)( )A ．5×1010B ．5×1011C ．1×102D ．1×104解析：选B ．电子运动一周所需要的时间：t ＝240110×3×108 s ＝8×10－6s在圆形轨道上任取一横截面，则在t 时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有电子的电量为：q ＝It ＝10×10－3×8×10－6 C ＝8×10－8 C环中具有电子数N ＝q e ＝8×10－81．6×10－19个＝5×1011个．7．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动速率为( )A ．光速cB ．I neS C ．IρneSmD ．mIneSρ解析：选D ．假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS 中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtSρm，所以电量q ＝vtSρne m ，I ＝q t ＝vSρne m ，于是得：v ＝ImneSρ． 二、多项选择题8．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 ．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反解析：选AD ．在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A 正确，B 错误；电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C 错误，D 正确．9．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( )A ．粗的地方电流大，细的地方电流小B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C ．各处的电流大小相同D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大解析：选CD ．同一根导线上的电流相等，故C 对；由I ＝nqSv 可得v ＝I nqS ，故D 对． 10．(2018·福建宁德一中高二检测)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满足( )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：选AB ．截取圆环的任一截面S ，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间 T 内，通过这个截面的电荷量为Q ，则有：I ＝q t ＝Q T ，又 T ＝2πω，所以I ＝Qω2π．分析各选项可知本题选A 、B ． 三、非选择题11．如图所示，在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图中所示，若测得2 s 内分别有1．0×1018个Na ＋和Cl －通过溶液内部的横截面M ，溶液中的电流方向如何？电流为多大？解析：NaCl 溶液导电是靠自由移动的Na ＋和Cl －，它们在电场力作用下向相反方向运动．因为电流方向为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na ＋定向移动的方向相同，即由A 流向B ．Na ＋和Cl －都是一价离子，每个离子的电荷量为e ＝1．6×10－19 C ，NaCl 溶液导电时，Na ＋由A 向B 定向移动，Cl －由B 向A 定向移动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过横截面M 的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有I ＝q t ＝|q 1|＋|q 2|t＝ 1．0×1018×1．6×10－19＋1．0×1018×1．6×10－192 A ＝0．16 A ．答案：由A 流向B 0．16 A12．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？解析：通过的电荷量为：q ＝It ＝4×10－6×24×3 600 C ≈0．35 C通过的电子个数为：N ＝q e ＝0．351．6×10－19个≈2．19×1018个． 答案：0．35 C 2．19×1018个。
物理选修3-1课时作业
目录第一章静电场1电荷及其守恒定律752库仑定律763电场强度784电势能和电势805电势差816电势差与电场强度的关系837静电现象的应用848电容器的电容869带电粒子在电场中的运动88第二章恒定电流1电源和电流902电动势903欧姆定律914串联电路和并联电路925焦耳定律946导体的电阻957闭合电路的欧姆定律968多用电表的原理989实验：练习使用多用电表9810实验：测定电池的电动势和内阻99 11简单的逻辑电路101第三章磁场1磁现象和磁场1032磁感应强度1043几种常见的磁场1054通电导线在磁场中受到的力1075运动电荷在磁场中受到的力1096带电粒子在匀强磁场中的运动111综合检测第一章综合检测113第二章综合检测115第三章综合检测117期末综合检测119物理选修3－1配新课标人教版课时作业第一章静电场1电荷及其守恒定律一、单项选择题1．电视机的玻璃光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为()A．这是灰尘的自然堆积B．玻璃有极强的吸附灰尘的能力C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘2．导体球A带5Q的正电荷，另一完全相同的导体球B带Q的负电荷，将两导体球接触一会儿后再分开，则导体球B的带电荷量为()A．－Q B．Q C．2Q D．4Q3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列表示验电器上感应电荷分布情况的图中，正确的是()A B C D4．如图K1－1－1所示，当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形金属导体上电荷的移动情况是()图K1－1－1A．枕形金属导体中的正电荷向B端移动，负电荷不移动B．枕形金属导体中的负电荷向A端移动，正电荷不移动C．枕形金属导体中的正电荷向B端移动，负电荷向A端移动D．枕形金属导体中的负电荷向B端移动，正电荷向A端移动二、双项选择题5．用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图K1－1－2所示，由此对摩擦起电说法正确的是()图K1－1－2A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同6．关于摩擦起电现象，下列说法正确的是()A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷C．可能是因摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而产生的D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电7．如图K1－1－3所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b 斥c ，c 斥a ，d 吸b ，则( )图K1－1－3A ．仅有两个小球带同种电荷B ．仅有三个小球带同种电荷C ．c 、d 小球带同种电荷D ．c 、d 小球带异种电荷8．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成，u 夸克带电荷量为23e ，d 夸克带电荷量为－13e ，e 为元电荷，因此下列论断正确的是( )A ．质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成B ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成C ．中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D ．中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成9．如图K1－1－4所示，A 、B 为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C 是带正电的小球，下列说法正确的是( )图K1－1－4A ．把C 移近导体A 时，A 、B 上的金属箔片都张开B ．把C 移近导体A 后，再把A 、B 分开，然后移去C ，A 、B 上的金属箔片仍张开 C ．先把C 移走，再把A 、B 分开，A 、B 上的金属箔片仍张开D ．先把A 、B 分开，再把C 移走，然后重新让A 、B 接触，A 上的金属箔片张开，而B 上的金属箔片闭合三、非选择题10．有A 、B 两个物体经摩擦后，使B 带上了2.4×10－6 C 的正电荷，求此过程中有多少电子发生了转移，是如何转移的？11．有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ，其中小球A 带有2.0×10－5 C 的正电荷，小球B 、C 不带电．现在先让小球C 与小球A 接触后取走，再让小球B 与小球A 接触后分开，最后让小球B 与小球C 接触后分开，最终三球的带电荷量分别是多少？12．如图K1－1－5所示，大球A原来的带电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到稳定状态时，发现A、B两球所带的电荷量与体积成正比，此时小球获得的电荷量为q，最后将两球分开；现给A球补充电荷，使其电荷量再次为Q，再次让小球接触大球后分开，每次都给大球补充到电荷量为Q，经过反复多次接触分开后，小球的带电荷量不再发生变化，问：此时小球带电荷量为多少？图K1－1－52库仑定律一、单项选择题1．关于点电荷的说法，正确的是()A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，无论带电量多少，这两个带电体都可看成点电荷D．一切带电体都可以看成点电荷2．真空中有A、B两个点电荷，相距10 cm，B的带电量是A的5倍．如果A电荷受到的静电力是10－4 N，那么B电荷受到的静电力大小为()A．5×10－4 N B．0.2×10－4 NC．10－4 N D．0.1×10－4 N3．两个半径均为1 cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90 cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3 cm处，则它们的相互作用力大小变为()A．300 F B．1 200 FC．900 F D．以上都不对4．如图K1－2－1所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态．则以下结论正确的是()图K1－2－1A ．如果q 2为正电荷，则可能q 1、q 3都是正电荷B ．如果q 2为正电荷，则可能q 1为正电荷，q 3为负电荷C ．若l 1 < l 2，则三个点电荷中q 3电量最大D ．若l 1 < l 2，则三个点电荷中q 1电量可能最大 二、双项选择题5．要使真空中两点电荷间的库仑力增大为原来的4倍，下列方法可行的是( ) A ．保持电荷间的距离不变，每个点电荷的带电量都增大到原来的2倍 B ．保持两点电荷的带电量不变，使两电荷间的距离增大到原来的2倍C ．使一个电荷的电量加倍，另一个电量不变，同时将电荷间的距离减小为原来的12D ．保持两点电荷的带电量不变，将电荷间的距离减小为原来的126．两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1∶7，在真空中相距为r ，把它们接触后再放回原处，则它们之间的静电力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.1677．如图K1－2－2所示，把一带正电的小球a 放在光滑绝缘斜面上，欲使球a 能静止在斜面上，需在MN 间放一带电小球b ，则b 应( )图K1－2－2A ．带正电，放在A 点B ．带正电，放在B 点C ．带负电，放在C 点D ．带正电，放在C 点 8．如图K1－2－3所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同的不带电小球A 和B ，此时，上、下丝线受到的拉力分别为T A 、T B ；如果使A 带正电，B 带负电，则上、下丝线所受拉力分别为T ′A 、T ′B .则下列关系正确的是( )A ．T A < T ′AB ．T B >T ′BC ．T A ＝T ′AD ．T B <T ′B图K1－2－3图K1－2－49．如图K1－2－4所示，两质量分别为m 1和m 2、带电荷量分别为q 1和q 2的小球，用长度不等的绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β (α>β)，若两小球恰在同一水平线上，那么( )A ．两球一定带异种电荷B ．q 1一定大于q 2C ．m 1一定小于m 2D ．m 1所受静电力一定大于m 2所受静电力三、非选择题10．如图K1－2－5所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l 为球半径r 的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q.根据题中条件，有同学求出： a 、b 两球之间的万有引力F 引＝G m 2l 2，库仑力F 库＝k Q 2l2.请分析是否正确？图K1－2－511．如图K1－2－6所示，一条长为3L 的绝缘丝线穿过两个质量都是m 的小金属环A 和B ，将丝线的两端共同系于天花板上的O 点，使金属环带上等量电荷后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电荷量是多少？图K1－2－612．两个点电荷相距r ，其电荷量分别为Q A ＝＋9q ，Q B ＝＋q ，另外再放入一个点电荷Q C .请回答：(1)Q C 放在何处时，它受到的合力为零？(2)分析Q C 取何值时，Q B 受到的合力为零，验证此时Q A 受到的合力也为零．3 电场强度一、单项选择题1．下面关于电场的叙述不正确的是( )A ．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的B ．只有电荷发生相互作用时才产生电场C ．只要有电荷存在，其周围就存在电场D ．A 电荷受到B 电荷的作用，是B 电荷的电场对A 电荷的作用2．真空中两个等量异种点电荷的电量值均为q ，相距r ，两点电荷连线中点处的场强为( )A ．0 B.2kqr2C.4kq r 2D.8kq r 23．在雷雨云下有一沿竖直方向的匀强电场，场强大小约为104 N/C.已知一半径为1 mm 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10 m/s 2，水的密度为103 kg/m 3.这雨滴携带的电荷量约为( )A ．2×10－9 CB ．4×10－9 CC ．6×10－9 CD ．8×10－9 C4．一负电荷从电场中A 点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B 点时，它运动的v －t 图象如图K1－3－1所示，则A 、B 两点所在区域的电场分布情况可能是选项中的( )图K1－3－1二、双项选择题5．为了测量带电荷量为＋Q 的小球所激发的电场在A 点的电场强度，在A 点放入试探电荷q ，测出q 所受电场力大小为F A ，下列说法正确的有( )A ．试探电荷q 只能带正电B ．如果q 的电荷量较大，足以影响到＋Q 的分布状况，则q 不能作为试探电荷C ．如果在A 点换上试探电荷q ′，测得受力大小为F A ′，则F A ′q ′＝F AqD ．将试探电荷q 移到离Q 更远的一点B ，则F A q ＝F Bq的结论成立6．真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处，放一个带电荷量为q (q ≪Q )的点电荷，q 受到的电场力大小为F ，则A 点的场强为( )A.F QB.F q C ．k q r 2 D ．k Q r27．如图K1－3－2所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此可判断的是( )图K1－3－2A ．带电粒子带负电荷B ．带电粒子带正电荷C ．带电粒子在a 点的速度大于在b 点的速度D ．带电粒子做匀变速运动8．如图K1－3－3所示，AB 是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P 点处自由释放一个负试探电荷(不计电荷重力)时，它沿直线向B 点处运动，对此现象下列判断正确的是( )图K1－3－3A ．电荷可能向B 做匀速运动B ．电荷可能向B 做加速度越来越小的加速运动C ．电荷可能向B 做加速度越来越大的加速运动D ．电荷可能向B 做匀加速运动9．如图K1－3－4所示，图甲中AB 是点电荷电场中的一条电场线，图乙是放在电场线上a 、b 处的试探电荷其电量与所受电场力大小的关系图线，由此可以判定( )图K1－3－4A ．若场源是正电荷，位置在A 侧B ．若场源是正电荷，位置在B 侧C ．若场源是负电荷，位置在A 侧D ．若场源是负电荷，位置在B 侧三、非选择题10．场源电荷Q ＝2×10－4 C ，是正点电荷；检验电荷q ＝2×10－5 C ，是负点电荷；它们相距r ＝2 m ，且都固定在真空中，如图K1－3－5所示．求：(1)q 所受的静电力F ；(2)q 所在的B 点的场强E B ；(3)将q换为q′＝4×10－5 C的正点电荷后，q′所受的静电力F′及B点的场强E B′；(4)将检验电荷拿走后B点的场强．图K1－3－511．如图K1－3－6所示，有一水平向右的匀强电场，场强E＝9.0×103 N/C，在竖直平面内有一半径为0.1 m 的圆周，取最高点为C点，另在圆心O处放置电荷量为Q＝1.0×10－8 C的带正电的点电荷．试求C处的场强．图K1－3－612．如图K1－3－7所示，有一水平向右的匀强电场，场强为E＝1.25×104N/C，一根长L＝1.5 m、与水平方向的夹角为θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10－6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－6 C，质量m＝1.0×10－2 kg.现将小球B从杆的上端N由静止释放，小球B开始运动．(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6)求：(1)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？图K1－3－74电势能和电势一、单项选择题1．在电场中，把电荷量为4×10－9 C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10－8 J，则以下说法中正确的是()A．电荷在B点具有的电势能是6×10－8 JB．B点的电势是15 VC．电荷的电势能增加了6×10－8 JD．电荷的电势能减少了6×10－8 J2．电场中有A、B两点，A点的电势φA＝30 V，B点的电势φB＝10 V，一个电子仅在该电场作用下由A点运动到B点的过程中，下面几种说法正确的是()A．电场力对电子做功20 eV，电子的电势能减少了20 eVB．电子克服电场力做功20 eV，电子的动能增加了20 eVC．电场力对电子做功20 eV，电子的电势能和动能之和增加了20 eVD．电子克服电场力做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV，动能和电势能之和不变3．如图K1－4－1所示，在矩形ABCD的AD边和BC边中点M和N各放一个点电荷，它们带等量正、负电荷．E、F分别是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN连线上，MP＝QN，则电场强度和电势都相同的两点是()图K1－4－1A．E和FB．P和QC．A和BD．C和D4．关于等势面，下列说法正确的是()A．等势面与电场线处处垂直B．同一等势面上的各点场强大小必定相等C．电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向D．电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷必在同一等势面上移动二、双项选择题5．如图K1－4－2所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把＋q和－q的试验电荷依次放在三点上，关于它们所具有的电势能的正确说法是()图K1－4－2A．放上＋q时，它们的电势能E pA＞E pB＞E pCB．放上＋q时，它们的电势能E pA＜E pB＜E pCC．放上－q时，它们的电势能E pA＞E pB＞E pCD．放上－q时，它们的电势能E pA＜E pB＜E pC6．在电场中，A点的电势高于B点的电势，则()A．把负电荷从A点移到B点，电场力做负功B．把负电荷从A点移到B点，电场力做正功C．把正电荷从A点移到B点，电场力做负功D．把正电荷从A点移到B点，电场力做正功7．在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()A．电场强度B．同一电荷所受电场力C．电势D．同一电荷具有的电势能8．某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图K1－4－3中实线所示)，图中未标明方向的一组虚线是电场线，则下列说法正确的是()图K1－4－3A．电子在a点动能较小B．电子在b点动能较小C．a点的场强大于b点的场强D．a点电势低于b点电势9．某电场的电场线分布如图K1－4－4所示，以下说法正确的是()图K1－4－4A．c点场强大于b点场强B．a点电势高于b点电势C．若将一试探电荷＋q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D．若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减少三、非选择题10．有一带负电的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4J；从B点移到C点，电场力对其做功9×10－4 J．问：(1)若以A为零势能点，B、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？(2)若以B为零势能点，A、C两点的电势能各为多少？A、C间的电势能之差为多少？11．如图K1－4－5所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时速度大小为3gh，则小球从A运动到B的过程中，电场力做多少功？若取A点电势为零，C点电势是多大？图K1－4－512．如图K1－4－6所示，在场强E＝104N/C的水平匀强电场中，有一根长l＝15 cm 的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3 g、电荷量q＝2×10－6 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，取g＝10 m/s2.求：(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？(2)若取A点电势为零，则小球在B点的电势能、电势分别为多大？(3)小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？图K1－4－65电势差一、单项选择题1．电场中两点间电势差U＝Wq的意义是()A．它是由两点的位置决定的，与移动的电荷的种类和数量无关B．电势差与电场力做功成正比，与被移动的电荷量成反比C．电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功D．电场中两点间没有电荷移动，则电势差为零2．在电场中A、B两点间的电势差为U AB＝75 V，B、C两点间的电势差为U BC＝－200 V，则A、B、C三点电势高低关系为()A．φA>φB>φC B．φA<φC<φBC．φC>φA>φB D．φC>φB>φA3．如图K1－5－1所示，A、B为两等量异种点电荷，A带正电，B带负电，在AB的连线上有a、b、c三点，b为连线的中点，ab＝bc，则下列说法中不正确的是()图K1－5－1A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相同C．a、b间的电势差与b、c间的电势差相等D．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做功4．静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点．若带电粒子在a、b两点的速率分别为v a、v b，不计重力，则带电粒子的比荷qm，为()A.v2a－v2bφb－φa B.v2b－v2aφb－φaC.v2a－v2b2(φb－φa)D.v2b－v2a 2(φb－φa)二、双项选择题5．下列说法正确的是()A．A、B两点的电势差，等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功B．电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以U AB＝U BA6．一个点电荷，从静电场中a点移到b点时电场力做功为零，则()A．a、b两点电势一定相等B．a、b两点电场强度一定相等C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向一定垂直D．a、b两点的电势差一定为零7．空间存在匀强电场，有一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量为－q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响，则()A．在O、A、B三点中，B点电势最高B．在O、A、B三点中，A点电势最高C．OA间的电势差比BO间的电势差大D．OA间的电势差比BA间的电势差小8．如图K1－5－2所示，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的某同心圆弧上，将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时，比较电场力做功大小有()图K1－5－2A．W AB>W AC B．W AD>W ABC．W AC＝W AD D．W AB＝W AC9．一电子在电场中运动经过A、B两点，经过A点时电势能为4.8×10－17 J、动能为3.2×10－17 J，经过B点时电势能为3.2×10－17 J．如果电子只受电场力作用，则() A．电子在B点时动能为4.8×10－17 JB．由A到B电场力做功为100 eVC．电子在B点时动能为1.6×10－17 JD．A、B两点间电势差为100 V三、非选择题10．在电场中，把电量为2.0×10－8 C的正点电荷从A点移到B点，电场力做了2.0×10－6 J的功；再把这个电荷从B点移到C点，克服电场力做功6.0×10－6 J．求：(1)A、B两点间的电势差U AB；(2)A、C两点间的电势差U AC.11．如图K1－5－3所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A 、B 、C 三个点，电荷q 1＝＋10－8 C 从B 点移到A 点时静电力做了10－7 J 的功；电荷q 2＝－10－8 C 在B 点的电势能比在C 点时大10－7 J.图K1－5－3(1)比较A 、B 、C 三点的电势高低，按由高到低的顺序排列； (2)求A 、C 两点间的电势差；(3)设B 点的电势为零，求电荷q 2在A 点的电势能．12．如图K1－5－4所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个带电量为－q 的油滴，从A 点以速度v 竖直向上射入电场．已知油滴质量为m ，重力加速度为g ，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v2，则：(1)电场强度E 为多大？(2)A 点与最高点的电势差为多少？图K1－5－46 电势差与电场强度的关系一、单项选择题1．关于场强和电势差的关系，下列说法正确的是( )A ．电场强度越大的地方，电势越高，任意两点间的电势差越大B ．沿着电场线方向，任何相同距离上降低的电势必定相等C ．电势降低的方向必定是电场强度的方向D ．沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大2．如图K1－6－1所示，圆O 所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行．一个带正电荷的微粒(不计重力)从图中A 点以相同的初动能向各个方向出发，在圆内运动，图中AB 是圆的一条直径，已知只有当该微粒从图中C 点处离开圆面时，动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为( )图K1－6－1A ．沿A →B 方向 B ．沿A →C 方向 C ．沿O →C 方向D ．沿B →C 方向3．如图K1－6－2所示，两块不带电的竖直平行金属板相距为d ，一个重为G 的带电小球在重力作用下在两极板间竖直下落，此时小球的运动轨迹是AB ，当两极板间加上电压U 时，小球所受合力方向变成沿BC 方向，则此小球所带的电荷量应是( )图K1－6－2A.G UB.G 2UC.Gd UD.2Gd U4．如图K1－6－3所示，a 、b 、c 、d 、e 五点在一直线上，b 、c 两点间的距离等于d 、e 两点间的距离．在a 点固定放置一个点电荷，带电荷量为＋Q ，已知在＋Q 的电场中b 、c 两点间的电势差为U ，将另一个点电荷＋q 从d 点移动到e 点的过程中，下列说法正确的是( )图K1－6－3A ．电场力做功qUB ．克服电场力做功qUC ．电场力做功大于qUD ．电场力做功小于qU 二、双项选择题5．下列单位中，是电场强度单位的是( ) A ．牛/库 B ．伏·米 C ．伏/米 D ．焦/库6．在静电场中，下列说法正确的是( )A ．场强处处为零的区域内，电势一定处处相等B ．场强处处相同的区域内，电势也一定处处相等C．电势降低的方向一定是场强方向D．同一电场中等势面分布越密的地方，场强一定越大7．下列关于匀强电场的说法中，正确的是()A．匀强电场中，场强处处相等，电势也处处相等B．匀强电场中，各点的场强都相等，各点的电势都不相等C．匀强电场中的等势面是一簇与电场线垂直的平面D．在匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线，直线上任意两点间的电势差与两点间的距离成正比8．如图K1－6－4所示为一点电荷产生的电场中的三条电场线，已知电子在A点的电势能为－8 eV(无穷远处电势能为零)，则以下判断正确的是()图K1－6－4A．电场线方向一定由B点指向A点B．电子在A点所受电场力一定小于在B点所受的电场力C．A点的电势一定高于B点的电势D．A、B两点间的电势差一定小于8 V9．如图K1－6－5所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC，则下列关系中正确的有()图K1－6－5A．φA>φB>φCB．E C＞E B＞E AC．U AB>U BCD．U AB＝U BC三、非选择题10．如图K1－6－6所示，A、B、C是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V．试确定场强的方向，并画出电场线．图K1－6－611．如图K1－6－7所示，虚线方框内为一匀强电场区域，电场线与纸面平行，A、B、C为电场中的三个点，三点电势分别为φA＝12 V，φB＝6 V，φC＝－6 V.(1)试在方框内作出该电场的示意图(即画出几条电场线)，要保留作图时所用的辅助线．(2)若将一个电子从A点移到B点，电场力做多少电子伏的功？图K1－6－712．如图K1－6－8所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝10 cm，其中Q板接地，两极板间的A点距P板4 cm.求：(1)P板及A点的电势．(2)保持两极板间的电势差不变，而将Q板向左平移5 cm，则A点的电势将变为多少？图K1－6－87静电现象的应用一、单项选择题1．关于静电平衡状态的导体，下列说法正确的是()A．处于静电平衡状态的导体内部有电荷，只是电荷静止不动B．处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零C．只要导体内部没有电荷定向移动，导体就达到了静电平衡状态D．原来不带电的导体放入电场后才会成为静电平衡状态的导体2．如图K1－7－1所示，金属球壳原来带有电荷，而验电器原来不带电，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球用导线相连，则验电器的金属箔片()。
高中物理新人教版选修3-1同步练习：第2章 第1节 电源和电流 Word版含答案
第1节电源和电流1．形成电流的条件．(1)导体中有能够自由移动的电荷．(2)导体两端存在电压．2．电流的方向．与正电荷定向移动的方向相同 ,与负电荷定向移动的方向相反．电流虽然有方向 ,但它是标量．3．电流．(1)定义式：I＝qt .(2)微观表达式：I＝nqSv．(3)单位：安培(安) ,符号A, 1 A＝1_C/s．►根底稳固1．关于电源和电流 ,以下说法中正确的选项是(C)A．电流是由大量电荷的无规那么运动形成的B．电路中只要有电源 ,就一定会有电流C．在电源外部 ,电流从电源的正极流向负极D．电流的方向总是从电源的正极流向负极解析：A.电荷的定向移动方向形成电流 ,电荷的无规那么运动不会形成电流；故A错误；B.电路中有电源 ,如果电路没有闭合 ,那么电路中没有电流 ,故B 错误；C.在电源外部 ,电流由电源正极流向电源负极 ,故C正确；D.在电源的内部 ,电流由电源的负极流向正极；故D错误．应选C.2．以下说法不正确的选项是(A)A．自由电荷运动时必定形成电流B．形成电流必须要有自由电荷C．形成电流必须要有电压D．电源的作用是维持导体两端的电压解析：A.自由电荷的定向移动形成电流 ,故A错误．BC.形成电流的条件：有自由电荷 ,两端要有电压 ,二者缺一不可 ,故BC正确． D.电源是提供能源的装置 ,电动势是表征电源的物理量 ,电源是给用电器提供电压的 ,故D正确．此题是选不正确的 ,应选A.3．关于电流的方向 ,以下说法中正确的选项是(C)A．在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向B．在电解液中 ,电流的方向为负离子定向移动的方向C．无论在何种导体中 ,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D．在电解液中 ,由于是正负电荷定向移动形成电流 ,所以电流有两个方向解析：电流的方向与正电荷定向移动的方向相同 ,与负电荷定向移动的方向相反 ,应选项C正确．4．关于电流的说法中正确的选项是(D)A．根据I＝qt,可知I与q成正比B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等 ,那么导体中的电流是恒定电流C．电流有方向 ,电流是矢量D．电流的单位 "安培〞是国际单位制中的根本单位解析：依据电流的定义式可知 ,电流与q、t皆无关 ,显然选项A是错误的；虽然电流是标量 ,但是却有方向 ,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等 ,方向变化 ,电流也不是恒定电流 ,所以 ,选项B也是错误的．电流是标量 ,应选项C也不对．5．电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为×10－6 m2的导线 ,那么电路中的电流是(电子带电量为1.6×10－19 C)(D)A．0.016 μA B．1.6 mAC．16 μA D．0.16 μA解析：由电流的定义式I＝qt可知 ,电流大小与横截面积无关 ,代入数据可求得电路中的电流为0.16 μA.6．一台半导体收音机 ,电池供电的电流是8 mA ,也就是说(B) A．1 h电池供应8 C的电荷量B．1 000 s电池供应8 C的电荷量C．1 s电池供应8 C的电荷量D．1 min电池供应8 C的电荷量解析：由公式I＝qt,供应8 C电荷量时的通电时间t＝qI＝88×10－3s＝1 000s．应选B.►能力提升7．关于稳恒电场 ,以下说法不正确的选项是(A) A．稳恒电场的电场强度随时间而变化B．稳恒电场的电场强度不随时间而变化C ．稳恒电场是导体中形成电流的条件D ．电源可以使导体中形成稳恒电场解析：稳恒电场是指电场强度的大小方向随时间均不变化的电场；A 错 ,B 对；稳恒电场保持恒定的电压 ,是电路中形成电流的必要条件 ,C 对；电源的作用是提供电能 ,使正负极产生稳定的电压 ,形成稳定的电场．D 对．故答案选A.8．如果在导体中产生了电流 ,那么以下说法中正确的选项是(C)A ．导体两端的电压为0 ,导体内部的场强不为0B ．导体两端的电压为0 ,导体内部的场强为0C ．导体两端的电压不为0 ,导体内部的场强不为0D ．导体两端的电压不为0 ,导体内部的场强为0解析：在导体内产生了电流 ,说明自由电荷在静电力的作用下发生定向移动 ,因此导体内部的场强不为零 ,导体两端的电压也不为零 ,选项C 正确．9．铜的相对原子质量为m ,密度为ρ ,每摩尔铜原子有n 个自由电子 ,今有一根横截面积为S 的铜导线 ,当通过的电流为I 时 ,电子平均定向移动的速率为(D)A ．光速c B.I neS C.ρI neSm D.mI neS ρ解析：假设电子定向移动的速率为v ,那么在t 秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt·S 中的自由电子数 ,而体积为vtS 的铜的质量为vtSρ ,摩尔数为vtS ρm, 所以电荷量q ＝vtS ρne m. 因电流I ＝q t ＝vS ρne m ,解得：v ＝Im neS ρ. 10．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0 ,经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．电子的电荷量为e 、质量为m ,那么在刚射出加速电场时 ,一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是(B) A.I ΔleSm 2eU B.I Δl e m 2eU C.IeS m 2eU D.IS Δl e m 2eU解析：根据动能定理得eU ＝12mv 2得到 ,v ＝2eU m ①在刚射出加速电场时 ,一小段长为Δl 的电子束内电子电量为q ＝I Δt ＝I Δl v②电子数n ＝q e③ 联立①②③得到：n ＝I Δl e m 2eU .。
高中物理第二章恒定电流第1节电源和电流课时作业新人教版选修3_10318420.doc
第1节 电源和电流[随堂检测]1．现代生活离不开电源，电子表、照相机、移动电话、计算器及许多电子产品，都需要配备各式各样的电源．以下关于电源的说法正确的是( )A ．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B ．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能C ．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D ．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量解析：选B ．电源的作用是维持正、负极之间有一定的电势差，这需要电源不断地将其内部的负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集．外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动；在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变，故A 错误．从能量转化的角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能，故B 正确．若要电路中有电流，不仅需要有电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C 错误．电源是对电路提供能量的装置，故D 错误．2．(多选)如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面 A ，在铝导线上取一个截面B ，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( )A ．电流相等B ．电流不相等C ．自由电子定向移动的速率相等D ．自由电子定向移动的速率不相等解析：选AD ．由电流定义知I ＝q t ＝ne t ，A 正确，B 错误．由电流的微观表达式I ＝nSqv 知，I 、n 、q 均相等，因为S A <S B ，所以v A >v B ，C 错误，D 正确．3．(高考上海卷)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其束流强度为1．2×10－5 A ，则在1 s 内发射的重离子个数为(e ＝1．6×10－19 C)( ) A ．3．0×1012B ．1．5×1013C ．7．5×1013D ．3．75×1014答案：B4．已知铜导线中的电流为1 A ，铜导线的横截面积为1 mm 2，求：(1)在1 s 内，有多少个电子通过铜导线的横截面？(电子电荷量e ＝1．6×10－19 C) (2)自由电子的平均移动速率多大？(设铜导线中每立方米含有8．5×1028个自由电子)解析：(1)1 s 内通过铜导线横截面的电荷量为q ＝It ＝1 C ．所以1 s 内通过铜导线横截面的电子个数N ＝q e ＝11．6×10－19(个)＝6．25×1018(个)． (2)由电流的微观表达式I ＝nqSv 得自由电子的平均移动速率v ＝I nqS＝18．5×1028×1．6×10－19×1×10－6 m/s ≈7．35×10－5 m/s ． 答案：(1)6．25×1018个 (2)7．35×10－5 m/s[课时作业] [学生用书P129(单独成册)]一、单项选择题1．关于电流的说法中正确的是( )A ．根据I ＝q t，可知I 与q 成正比B ．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C ．电流有方向，电流是矢量D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位解析：选D ．依据电流的定义式可知，电流与q 、t 皆无关，选项A 错误；虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以选项B 、C 错误；选项D 正确．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解析：选B ．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 错误；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与电流的大小无直接关系，D 错误．3．一段粗细均匀的铜导线的横截面积是S ，导线单位长度内的自由电子数为n ，铜导线内的自由电子所带的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导线中通过的电流为I ．则下列说法中正确的是( )A ．自由电子定向移动的速率为v 0B ．自由电子定向移动的速率为v ＝I neSC ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD ．自由电子定向移动的速率为v ＝I ne解析：选D ．v 0为电子做无规则热运动的速率，非定向移动速率，故A 错误．对于电流微观表达式I ＝nqSv ，式中n 为单位体积内的自由电子数，而本题中n 为单位长度内的自由电子数，t 时间内通过导线某一横截面的自由电子数为nvt ，电荷量Q ＝nvte ，所以电流I ＝Q t ＝nev ，所以v ＝I ne ，故B 、C 错误，D 正确．4．电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A ，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为( )A ．1 500个B ．9．375×1019个C ．9．375×1021个D ．9．375×1020个 解析：选C ．q ＝It ，n ＝q e ＝It e＝9．375×1021个． 5．如图所示的电解池，在1 s 的时间内，共有3 C 的正离子和3 C 的负离子通过截面xy ，则这个电路中的电流是( )A ．0 AB ．1．5 AC ．3 AD ．6 A解析：选D ．电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，故它们产生同向的电流，由公式I ＝q t 得，电路中的电流I ＝3＋31A ＝6 A ，故D 正确． 6．(2018·重庆市万州二中高二期中)北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中电子以光速的110流动而形成10 mA 的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c ＝3×108 m s ，电子电荷量e ＝1．6×10－19C)( ) A ．5×1010B ．5×1011C ．1×102D ．1×104 解析：选B ．电子运动一周所需要的时间：t ＝240110×3×108 s ＝8×10－6s 在圆形轨道上任取一横截面，则在t 时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有电子的电量为：q ＝It ＝10×10－3×8×10－6 C ＝8×10－8 C环中具有电子数N ＝q e ＝8×10－81．6×10－19个＝5×1011个． 7．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动速率为( )A ．光速cB ．I neSC ．I ρneSmD ．mI neS ρ 解析：选D ．假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS 中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为vtS ρ，摩尔数为vtS ρm ，所以电量q ＝vtS ρne m ，I ＝q t ＝vS ρne m ，于是得：v ＝Im neS ρ． 二、多项选择题8．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 ．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反解析：选AD ．在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A 正确，B 错误；电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C 错误，D 正确．9．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( )A ．粗的地方电流大，细的地方电流小B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C ．各处的电流大小相同D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大解析：选CD ．同一根导线上的电流相等，故C 对；由I ＝nqSv 可得v ＝I nqS，故D 对． 10．(2018·福建宁德一中高二检测)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满足( )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：选AB ．截取圆环的任一截面S ，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间 T 内，通过这个截面的电荷量为Q ，则有：I ＝q t ＝Q T ，又 T ＝2πω，所以I ＝Q ω2π．分析各选项可知本题选A 、B ． 三、非选择题11．如图所示，在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图中所示，若测得2 s 内分别有1．0×1018个Na ＋和Cl －通过溶液内部的横截面M ，溶液中的电流方向如何？电流为多大？解析：NaCl 溶液导电是靠自由移动的Na ＋和Cl －，它们在电场力作用下向相反方向运动．因为电流方向为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na ＋定向移动的方向相同，即由A 流向B ．Na ＋和Cl －都是一价离子，每个离子的电荷量为e ＝1．6×10－19 C ，NaCl 溶液导电时，Na ＋由A 向B 定向移动，Cl －由B 向A 定向移动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过横截面M 的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有I ＝q t ＝|q 1|＋|q 2|t＝ 1．0×1018×1．6×10－19＋1．0×1018×1．6×10－192 A ＝0．16 A ．答案：由A 流向B 0．16 A12．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？解析：通过的电荷量为：q ＝It ＝4×10－6×24×3 600 C ≈0．35 C通过的电子个数为：N ＝q e ＝0．351．6×10－19个≈2．19×1018个． 答案：0．35 C 2．19×1018个精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
高中物理 第2章 恒定电流章末综合能力测试 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理试题
第2章恒定电流本卷分第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两局部。
总分为100分，时间90分钟。
第1卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每一小题4分，共40分，在每一小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(某某市2014～2015学年高二下学期期中)关于家庭安全用电，如下说法正确的答案是( )A．将移动插座远离水池B．用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C．使用洗衣机时，电器外壳不用接地D．消毒碗柜、电饭煲和电冰箱可以同时使用一个移动插座答案：A解析：插座外表是绝缘体，一旦受潮就不绝缘，故要远离水，故A正确；当用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘时，此时电器正在工作，能导致电路短路烧毁，故B不正确；使用洗衣机时，电器外壳容易有静电出现，所以必须接地，将多余电荷导走，故C不正确；消毒碗柜、电饭煲和电冰箱不能同时使用同一移动插座，原因是负载太大，会导致插座烧毁，故D 不正确。
2．(淄博市2013～2014学年高二上学期三校联考)某居民家中的电路如下列图，开始时各局部工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。
拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，如此( )A．仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障B．仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障C．仅导线AB断路D．因插座用导线接地，所以发生了上述故障答案：C解析：由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。
把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。
综合分析可知，故障为A、B 间导线断路，即C选项正确。
3．(重庆一中2013～2014学年高二上学期期中)如下列图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，小灯泡均能发光。
人教版高中物理选修3-1 第二章恒定电流知识点总结概括
选修3-1知识点第二章 恒定电流2.1电源和电流一、电源1、电流：电荷的定向移动形成电流。
条件：①存在自由电荷，如金属内的自由电子液体中的正负离子。
②导体两端始终存在电压，导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。
2、电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置。
作用：保持导体两端的电势差(电压)，使导体中有持续的电流。
3、类型：①发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。
②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬运到负极。
二、恒定电流（恒定电场：电场强度和大小都不变。
）1、定义：大小、方向都不随时间变化的电流。
用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱。
2、电流公式：qt I tI q =⇒=3、单位:国际单位安培(A)，常用单位：毫安（mA ）、微安（μA ）4、方向：正电荷定向移动的方向。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
注意：电流是标量。
2.2电动势一、电动势1、常见的两种非静电力：化学作用，电磁作用。
在外电路，正电荷由电源正极流向负极。
电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地送往正极。
非静电力使正电荷在电源内部由负极移至正极。
在非静电力做功下，电源把正电荷从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加。
电源是一种能把电子从一个地方搬运到另一个地方的装置。
2、电动势：描述电源非静电力做功能力的强弱。
3、定义：电源内部非静电力移送电荷 q 所做的功W 与 q 的比值，qw E 定义式，不成比例关系。
4、电动势由非静电力的特性决定，跟电源体积无关，也跟外电路无关。
5、内阻r ：电源也是由导体组成的，所以也有电阻。
6、电源重要参数：电源电动势E ，电源容量，电源内阻r 。
2.3欧姆定律一、电阻1、定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
2、物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。
2017-2018学年高中物理 第2章 恒定电流专题课时作业 新人教版选修3-1
第二章 恒定电流专题1．(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，如图甲所示，此示数为__6.125____mm ； 导学号 74700514(2)用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时，如图乙所示，此示数为__61.70____mm 。
解析：(1)螺旋测微器的固定刻度为6mm ，可动刻度为12.5×0.01mm＝0.125mm ，所以最终读数为6mm ＋0.125mm ＝6.125mm 。
(2)游标卡尺的主尺读数为61mm ，游标尺上第14个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为14×0.05mm ＝0.70mm ，所以最终读数为：61mm ＋0.70mm ＝61.70mm 。
2．在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。
千分尺示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则可读出该金属丝的直径是__1.400____mm ，金属丝的电阻值是__11.4____Ω(要求保留3位有效数字)，除此以外，还需测量的物理量是__金属丝的长度____，电路选择电流表__外____(选填“内”或“外”)接法。
导学号 74700515解析：金属丝的直径：d ＝1mm ＋0.01×40.0mm＝1.400mm 。
电压表、电流表的示数分别为5.0V 和0.44A 。
由欧姆定律得：R ＝5.00.44Ω≈11.4Ω。
由R ＝ρl S 得金属丝的电阻率ρ＝RS l，故除了电阻R 、金属丝横截面积S 需要测量外，还需要测量金属丝长度l 。
由于金属丝电阻较小，为减小误差，实验中应采用电流表的外接法。
3．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
导学号 74700516(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和图(b)所示，长度为__5.01____cm ，直径为__5.315____mm 。
(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下：(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最__大____处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；(b)将电阻箱R2的阻值调至最__大____(填“大”或“小”)；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；(3)由此可知，圆柱体的电阻为__1280____Ω。
物理选修3-1第二章恒定电流练习题及答案
第二章恒定电流1、一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V。
若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率( )A．等于36 W B．小于36 W，大于9 WC．等于9 W D．小于9 W2、用电压表检查图示电路中的故障，测得U ad＝5.0V，U ed＝0V，U be＝0V，U ab＝5.0V，则此故障可能是( )A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路3、如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路。
以下分析正确的是( )A．此接法的测量值大于真实值B．此接法的测量值小于真实值C．此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D．开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端4、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。
当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。
现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小5、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )A．35.8 W B．43.2 WC．48.2 W D．76.8 W6、如图所示，当ab端接入100V电压时，cd两端为20V；当cd两端接入100V时，ab两端电压为50V，则R1∶R2∶R3之比是( )A1A2VSR1R2 R3a bE rA M×电动机a bcd R1 R2R3R1 R2A ．4∶1∶2B ．2∶1∶1C ．3∶2∶1D ．以上都不对7、如图所示，电源E 的电动势为3.2V ，电阻R 的阻值为30Ω，小灯泡L 的额定电压为3.0V ，额定功率为4.5W ，当开关接位置1时，电压表的示数为3V ，那么当开关接到位置2时，小灯泡L 的发光情况是( )A ．很暗，甚至不亮B ．正常发光C ．比正常发光略亮D ．有可能被烧坏8、某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。
物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结
定义式：E= W q
W：非静电力做的功 q ：电荷量 2、物理意义：反映电源非静电力做功本领的大小。
（把其他形式的能转化为电能本领的大小）
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2.3 欧姆定律
一、电阻：
1、定义式： R U I
(取决于导体本身， 与U、I无关)
2、决定式： R ρ l s
二、欧姆定律：
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2.5 焦耳定律 Q＝I2Rt
电功和电热： 1）纯电阻电路中：
W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R 2）非纯电阻电路中： W＝UIt 大于I2Rt＝Q； P电＝UI 大于P热＝Q／t＝I2R P电＝P热＋P其它
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2.6 导体的电阻
1、电阻定律:
内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长 度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电 阻与构成它的材料有关.
r
内电路消 耗的电能
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三、电源的输出功率与效率
1、推导：由E= U外+ U内
得：EI= U外I+ U内I
即：P总= P外+ P内
r
电源提供的 电源的输出
电功率EI
功率U外I
∴ P出= P总- P内
电源内部的 发热功率I2r
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2、电源最大输出功率（纯电阻电路）
P出 UI
I 2R
E2R (R r)2
E
r+Rg+ R1+R
R=
E I
-(r+
R1+Rg)
R= 1.5V -150Ω I
每一个电流值都对应一个电阻值，将电流刻度换成电阻
刻度，即将电流表改装成欧精品姆PPT表，就可直接测电阻了。
(完整版)人教版高中物理选修3-1目录
人教版高中物理选修3-1目录第1章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第2章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流2.电动势3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表9.实验：练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻10.实验：测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理11.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第3章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场磁感线几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。
2017-2018学年高中物理选修3-1课时作业：第二章 第1讲
第二章恒定电流第1节电源和电流1．电源的作用是使电路两端维持一定的电势差，从而使电路中保持持续的电流．2．导线中的电场是沿导线切线方向的恒定电场，在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用．3．形成电流的条件(1)电路中存在自由电荷；(2)电路两端存在持续的电势差．4．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向．(1)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反．(2)恒定电流：方向和大小都不随时间变化的电流．5．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为nSvt；若电子的电荷量为e，那么在时间t内，通过某一横截面积的电荷量为enSvt；若导体中的电流为I，则电子定向移动的速率为IenS.6．下列说法中正确的是( )A．导体中只要电荷运动就形成电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在答案 B解析自由电荷定向移动才形成电流，故选项A错误．形成电流的条件是导体两端保持有一定的电势差，且必须是导体，故选项D错误．电流有方向，但它是标量，故选项C错误．正确选项为B.7．以下说法中正确的是( )A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的C．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大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答案BC解析自由电子在电场力作用下才定向移动，定向移动时热运动也同时进行．【概念规律练】知识点一导线中的电场1．导线中恒定电场的建立过程：在电源正、负极之间接入导线后，________使得导体中的电荷积累，从而产生________，合电场逐渐趋于与导线________，当不再有新的(更多)电荷积累，最后合电场与导线处处________，且不再变化，导线中电荷沿电场(导线)移动形成________，运动电荷的分布不随时间改变，形成一种________平衡，这两种电荷形成的合电场叫________．答案电源的静电场附加电场平行平行恒定电流动态恒定电场解析导线中的电场是两部分电场共同贡献的结果．首先电源电场使电子沿导线移动，并向导线某一侧聚集，从而产生附加电场．当两个电场达到动态平衡时，导线内只存在和导线平行的电场线，即形成恒定电场．2．关于导线中的电场，下列说法正确的是( )A．导线内的电场线可以与导线相交B．导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积的电荷形成的电场E′叠加的结果C．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D．导线中的电场是静电场的一种答案 B解析导线内的电场线与导线是平行的，故A错；导线中的电场是电源电场和导线侧面的堆积电荷形成的电场叠加而成的，故B对；导线内电场不为零，不是静电平衡状态，导线中的电场是恒定电场，并非静电场的一种，故C、D错．知识点二电流3．关于电流的方向，下列描述正确的是( )A．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C．在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向D．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流答案AC解析规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故A对，B错；金属导体中定向移动的是自由电子，电子带负电，故电子运动的方向与电流的方向相反，C对；在电解液中，正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，但有电流，电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值，D 错．点评 (1) 导体内电荷的无规则运动与电荷的定向移动不是一回事，导体两端存在电势差时，导体内的电荷才会定向移动，但电荷的无规则运动是不需要条件的．(2)电流是描述电流强弱的物理量，它有方向，但是个标量．4．某电解池中，若在2s 内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个截面的电流是( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A答案 D解析 电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和．故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2s 内通过某横截面的总电荷量应为 q ＝1.6×10－19×2×1.0×1019C ＋1.6×10－19×1×2.0×1019C ＝6.4C由电流的定义式知：I ＝q t ＝6.42A ＝3.2A 点评 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，正电荷定向移动形成的电流与负电荷定向移动形成的电流是等效的，只不过负电荷定向移动形成的电流的方向与负电荷定向移动的方向相反而已．知识点三 电流的微观表达式5．导体中电流I 的表达式为I ＝nqSv ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体每单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是( )A ．导体运动的速率B ．电流传导的速率C ．电子热运动的速率D ．自由电荷定向移动的速率答案 D解析 从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率，还与导体的横截面积有关，故选 D.电荷的定向移动形成电流，这个定向移动的速率就是电流微观表达式I ＝nqSv 中的v .6．有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量为q ，此时电子定向移动的速率为v ，则在Δt 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A ．nvS ΔtB ．nv Δt C.I Δt q D.I Δt Sq答案 AC解析 此题考查对电流公式I ＝q /t 的理解及电流的微观表达式I ＝nqvS 的理解．在Δt时间内，以速度v 移动的电子在铜导线中经过的长度为v Δt ，由于铜导线的横截面积为S ，则在Δt 时间内，电子经过的导线体积为v ΔtS .又由于单位体积的导线中有n 个自由电子，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvS Δt ，故A 正确．由于流经导线的电流为I ，则在Δt 时间内，流经导线的电荷量为I Δt ，而电子的电荷量为q ，则Δt 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为I Δt q，故C 也正确． 点评 电流的微观表达式I ＝nqSv ，S 为导体的横截面积，v 为导体中自由电荷沿导体定向移动的速率，n 为导体单位体积内的自由电荷数，从微观看，电流决定于导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速度，还与导体的横截面积有关．【方法技巧练】用等效法求解电流7．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判断正确的是( )A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则等效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，则等效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，等效电流将变大D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小答案 AB解析截取圆环的任一横截面S ，如右图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T 内，通过这个横截面的电荷量为Q ，则有I ＝q t ＝Q T又T ＝2πω，所以I ＝Q ω2π由上式可知，选项A 、B 正确．8．电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v 在半径为r 的轨道上运动，用e 表示电子的电荷量，则其等效电流为多大？答案 ve2πr 解析 等效电流为电子沿圆周持续运动时产生的．每经一个周期，通过圆周某点的电荷量为e .电子运动的周期T ＝2πr /v ，由I ＝q /t 得I ＝e /T ＝ve /(2πr )．方法点拨 电荷的运动可以等效为电流，计算中可以选取一定时间(一般选一个周期)，此时间内通过截面的电荷量与时间的比值即为等效电流．1．关于电流的说法中正确的是( )A．根据I＝q/t，可知I与q成正比B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流是矢量D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位答案 D解析依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，显然选项A是错误的．虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B也是错误的．电流是标量，故选项C也不对．2．下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是( )A．导线内部的电场就是电源所形成的电场B．在静电平衡时，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部的电场不是稳定的C．因为导体处于电源的电场中，所以导体内部的场强处处为零D．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的答案 D解析导线内部的电场是电源和导线堆积电荷所形成的两部分电场的矢量和，稳定后不同于静电平衡(内部场强处处为零)，而是场强大小恒定，方向与导线切线一致，是一种动态的平衡，故A、B、C错．3．关于电源的作用，下列说法正确的是( )A．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B．电源的作用是能直接释放电能C．电源的作用就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D．电源的作用就是使自由电荷运动起来答案BC解析电源的作用是能直接释放电能，就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，选项B、C正确．4．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，流入正极板答案 AD解析 在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A 正确，B 错误．电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C 错误．电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板．5．关于电流，下列说法中正确的是( )A ．通过导体截面的电荷量越多，电流越大B ．电子运动速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量答案 C解析 由I ＝q t 知q 大，I 不一定大，还要看t 的大小，故A 错．由I ＝nqSv 知，电子运动的速率v 大，电流不一定大，电流还与n 、S 有关，另外电子无规则热运动速度很大，不能形成电流，故B 错．单位时间通过导线横截面的电荷量越多，电流越大，C 对．电流虽有方向但不是矢量，因合成遵循代数法则，故D 错．6．计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达阳极，则计数器中的电流为( )A ．0B ．2ne /tC ．3ne /tD ．4ne /t答案 D解析 I ＝q t ＝2ne ＋2ne t ＝4ne t，故选D. 7．北京正负离子对撞机的储存环是周长为240m 的近似圆形轨道．当环中的电流为10mA 时，若电子的速率为十分之一光速．则在整个环中运行的电子数目为( )A ．5×1011个B ．5×1019个C ．1.0×1013个D ．1.0×103个答案 A解析 由公式I ＝q t ，q ＝Ne ，t ＝L v 得I ＝Nve 240， N ＝240I ve＝5×1011个．8．有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是( )A ．甲、乙两导体的电流相同B ．乙导体的电流是甲导体的两倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等答案 B9．示波管中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为( )A ．9.6×10－6 AB ．3×10－13 A C ．4.8×10－6 AD ．3×10－6A答案 C10．如图1所示，电解池内有一价离子的电解液，时间t 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下解释中正确的是( )图1A ．正离子定向移动形成电流方向从A →B ，负离子定向移动形成电流方向从B →AB ．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消C ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝n 1e tD ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝(n 1＋n 2)e t答案 D解析 正电荷定向移动方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，有正、负电荷反向经过同一截面时，I ＝q t 公式中q 应该是正、负电荷电荷量绝对值之和．故I ＝n 1e ＋n 2e t，电流方向由A 指向B ，故选项D 正确． 11．一电子沿一圆周顺时针高速转动，周期为10－10s ，则等效电流为________A ，方向为________方向(填“顺时针”或者“逆时针”)．答案 1.6×10－9 逆时针 解析 电流方向的规定是正电荷移动的方向，与负电荷移动的方向相反．根据电流的定义I ＝q t ＝1.6×10－19C 10－10s＝1.6×10－9A.12．在某次闪电中，持续时间为0.5s ，所形成的平均电流为6.0×104A ，若闪电过程中电荷以0.5A 的电流通过电灯，试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少？答案 6×104s解析 该次闪电过程中产生的电荷量为 q ＝I 1t 1＝6.0×104×0.5C ＝3×104C ，若流过电灯，可供照明的时间t 2＝q I 2＝3×1040.5s ＝6×104s。
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电源和电流基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(绵阳市南山中学2014～2015学年高二上学期期中)下列说法中正确的是导学号50232271(B )A．导体中只要电荷运动就形成电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．根据I ＝q t，可知I 与q 成正比解析：电流是由导体中电荷的定向运动形成的，在没有电流的时候，导体中电荷也是在不停的运动，只不过此时电荷的运动时杂乱无章的，所以A 错误；电流的单位是安培，所以B 正确；电流是标量，所以C 错误；I ＝q t是电流的定义式，I 与q 无关，所以D 错误。
2．(杭州二中2015～2016学年高二检测)关于电流，下列说法正确的是导学号50232272(B )A．导体中无电流的原因是其内部的自由电荷停止了运动B．同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大C．由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动速率大得多，故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多D．电流的传导速率就是导体内自由电荷的定向移动速率解析：导体中无电流时，内部的自由电荷仍在无规律运动，选项A 错误；由I ＝nqvS 可知，同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大，选项B 正确；电流的大小与电荷无规则运动的快慢无关，选项C 错误；电流的传导速率是电场形成的速度，约为光速，而自由电荷的定向移动速率远小于光速，选项D 错误。
3．在示波管中，电子枪2s 内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为导学号50232273(B )A．4.8×10－6AB．3.0×10－13A C．9.6×10－16A D．3.0×10－6A解析：电子枪2s 内发射了6×1013个电子，则2s 内通过示波管横截面的电子数为6×1013个，因此电流I ＝6×1013×1.6×10－192A＝4.8×10－6A，故A 正确。
4．关于电流的方向，下列说法中正确的是导学号50232274(AD )A．在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：在电源供电的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A 正确，B 错误。
电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C 错误。
电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，D 正确。
5．如图所示，福娃欢欢带正电，福娃贝贝带负电，用导体棒连接的瞬间，就一系列问题两人发生争执，你认为下列说法正确的是导学号50232275(ACD )A．福娃欢欢说，电流计指针偏转，有瞬时电流B．福娃贝贝说，电流计指针不偏转，无电流C．福娃欢欢说，最终我们是等势体D．福娃贝贝说，最终导体棒内的电场强度等于零解析：带正电荷的福娃欢欢的电势高于带负电荷的福娃贝贝的电势，用导体棒连接的瞬间，电流表指针偏转，有瞬时电流，A 正确、B 错误；最终达到静电平衡，成为等势体，导体棒内的电场强度等于零，C、D 正确。
二、非选择题6．如图所示，在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s 内有1.0×1018个Na ＋和Cl －通过溶液内部的横截面M ，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？导学号50232276答案：溶液中的电流大小为0.16A，方向由A 指向B 。
解析：NaCl 溶液导电是靠自由移动的Na ＋和Cl －离子，它们在电场力作用下向相反方向运动。
因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na ＋定向移动方向相同，即由A 指向B 。
Na ＋和Cl －都是一价离子，每个离子的电荷量为e ＝1.6×10－19C，NaCl 溶液导电时，Na ＋由A 向B 定向移动，Cl －由B 向A 运动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过M 横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有I ＝q t ＝q 1＋q 2t＝1.0×1018×1.6×10－19＋1.0×1018×1.6×10－192A ＝0.16A7．(郑州一中2015～2016学年高二上学期检测)导线中的电流是10－8A，导线的横截面积为1mm 2。
导学号50232277(1)在1s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e ＝1.6×10－19C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(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1cm，平均需要多少时间？答案：(1)6.25×1010个(2)7.4×10－13m/s (3)1.35×1010s 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 ＝10－88.5×1028×1.6×10－19×1×10－6m/s≈7.4×10－13m/s。
(3)由v ＝x t得t ＝x v ＝1×10－27.4×10－13s≈1.35×1010s。
能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3～5题为多选题)1．(北京101中学2015～2016学年高二段考)我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240m 的近似圆形轨道，电子电荷量e ＝1.6×10－19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011个，设电子的运行速度是3×107m/s，则环中的电流是导学号50232278(B )A．10mAB．1mA C．0.1mA D．0.01mA解析：电子运动一周的时间为T ＝l v，在T 时间内通过任意横截面的电荷量为：q ＝ne ，电流为：I ＝q T ＝nev l ＝5×1011×1.6×10－19×3×107240A＝10mA。
2．(辽宁抚顺一中2015～2016学年高二上学期期中)铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为导学号50232279(D )A．光速c B．I neSC.IρneSMD．MI neSρ解析：假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积(vt ·S )中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为vtSρ，物质的量为vtSρM，所以电荷量q ＝vtSρne M ，I ＝q t ＝vSρne M ，于是得：v ＝IM neSρ。
3．如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A ，在铝导线上取一个截面B ，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的导学号50232280(AD )A．电流相等B．电流不相等C．自由电子定向移动的速率相等D．自由电子定向移动的速率不相等解析：由电流定义知I ＝q t，A 正确，B 错误。
由电流的微观表达式I ＝nSqv 知，I 、n 、q 均相等，因为S A <S B ，所以v A >v B ，故C 错误，D 正确。
4．半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕中心轴线以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有导学号50232281(AB )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：正电荷Q 均匀分布在橡胶环上，当环转动时，在环上任取一截面，则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q ，由电流的定义式I ＝Q T 及T ＝2πω得，环中等效电流为I ＝Q T ＝Qω2π，故选A、B。
5．关于导体中的恒定电场，下列说法中正确的是导学号50232282(CD )A．导体中的电场是由电源两极在空间直接形成的B．导体中的电场是导体内自由电荷形成的C．导体中的电场线始终和导线平行D．导体中的电场分布不随电荷的移动和时间而改变解析：导体中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的稳定电场，电场的分布不随时间发生改变。
二、非选择题6．(甘肃庆阳一中2014～2015学年高二检测)夏季某日午后，某地区距地面约1km 的空中有两块乌云，相距3km，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3×109V 不变。
已知空气的电场击穿场强为3×106V/m 。
请对以下问题进行估算。
导学号50232283(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量为500C，可释放多少能量？(3)这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？答案：(1)1000m (2)1.5×1012J (3)5×104A 解析：(1)由E ＝U d得d ＝U E ＝3×1093×106m＝1000m。
(2)释放的能量E 能＝qU ＝500×3×109J＝1.5×1012J。
(3)由电流的定义得I ＝q t ＝5000.01A＝5×104A。
7．如图是静电除尘器示意图，A 接高压电源的正极，B 接高压电源的负极，AB 之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电荷，吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了。
已知每千克煤粉会吸附m mol 电子，每昼夜能除尘n kg，计算高压电源的电流强度I (电子电荷量设为e ，阿伏加德罗常数为N A ，一昼夜时间为t )。
导学号50232284答案：2mnN A e t解析：根据电流强度定义式I ＝Q t，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q ，就能够求解电流强度I ，需要注意的是，流过电源的电荷量Q 跟煤粉吸附的电荷量Q ′并不相等，由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量Q ′＝12Q 。