物理人教选修3-1：第二章第一节电源和电流课时作业

一、单项选择题
1．关于电流，下列说法中正确的是( )
A ．通过导体横截面积的电荷量越多，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
解析：选C.由I ＝q t 知q 大，I 不一定大，还要看t 的大小，故A 错误．由I ＝nqS v 知，电子定向运动的速率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的速率虽然很大，但不能形成电流，故B 错误．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，电流越大，故C 正确．电流虽然有方向但不是矢量，因为其合成遵循代数法则，故D 错误．故选C.
2．(2014·绵阳南山中学高二检测)以下说法正确的是( )
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作用下形成的
C ．电流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：选B.要有持续电流必须有电压，A 错误．导体中形成电流的原因是在导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子在电场力作用下定向移动形成电流，B 正确．电流的传导速率等于光速，电子定向移动的速率很小，C 错误．在形成电流时电子定向移动，并不是热运动就消失了，其实电子仍然做无规则的热运动，D 错误．故选B.
3．如图所示，一根横截面积为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率为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：选A.在运动方向上假设有一截面，在t 时间内通过截面的电量Q ＝v t ·q .等效电流I ＝Q t
＝v q ，故选A.
4．(2014·山东任城第一中学高二月考)铜的原子量为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( )
A ．光速c B.I neS
C.ρI neSm
D.Im neSρ
解析：选D.自由电子体密度N ＝n m /ρ＝ρn m ，代入I ＝nqS v ，得v ＝Im neSρ
，故选D. 二、多项选择题
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 内通过电池某一横截面的电荷量为500 C
B ．1 s 内通过电池某一横截面的电荷量为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：选BD.由电流的定义式得q ＝It ＝0.5 C ，A 错误，B 正确．充电过程是将电能转化为其
他形式的能储存起来，C 错误，D 正确．故选BD.
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，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 ．n v ΔtS
B ．n v Δt C.I Δt q D.I Δt Sq
解析：选AC.根据电流I ＝nqS v ，单位时间内通过导体横截面的自由电子数目为N 0＝I q
＝n v S Δt 时间内通过导体横截面的自由电子数目为
N ＝N 0Δt ＝n v S Δt
在Δt 时间内通过导体横截面的电荷量为Q ＝I Δt
在Δt 时间内通过导体横截面的电子数目为N ＝Q q ＝I Δt q
，故选AC. 7.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 ＝nSq v 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．故选AD.
☆8.如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，
两端
电压为U ，接通电路后( )
A ．通过两棒的电流相等
B ．两棒的自由电子定向移动的平均速率相等且等于光速
C ．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E 1小于粗棒内场强E 2
D ．细棒两端的电压U 1大于粗棒两端的电压U 2 解析：选AD.两棒串联，I 1＝I 2，选项A 正确；由电流微观表达式I ＝nqS v 知，因S 1＜S 2，所
以定向运动速率v 1＞v 2，选项B 错误；E ＝U d ＝IR d ＝I ·ρd /S d ＝IρS
，因S 1＜S 2，所以E 1＞E 2，选项C 错误；U ＝IR ＝I ·ρd /S ，因S 1＜S 2，所以U 1＞U 2，选项D 正确．故选AD.。