2021年高考物理一轮总复习 电流 电源的电动势和内阻 电阻定律课时作业 新人教版选修3-1

2021年高考物理一轮总复习电流电源的电动势和内阻电阻定律课时作
业新人教版选修3-1
1．我国正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中的电流是10mA时(设电子的速度是3×107m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电量e＝1.6×10－19C)( )
A．5×1011 B．5×1010
C．11×102 D．1×104
第2题图
2．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．vq B.q
v
C．qvS D.
qv
S
3．关于电阻率，下列说法中正确的是( )
A．电阻率是表示材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好
B．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大 C．所谓超导体，是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零
D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻
第4题图
4．如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是( )
A．当n1＝n2时，电流为零
B．当n1>n2时，电流方向从A→B，电流为I＝n
1
－n2e
t
C．当n1<n2时，电流方向从B→A，电流为I＝n
2
－n1e
t
D．电流方向从A→B，电流为I＝n
2
＋n1e
t
5．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的U­I图象，当它们组成闭合回路时，电池的内阻可表示为( )
第5题图
A.U 1 I 1
B.U 2 I 2
C.U 3 I 3
D.U
2
－U1
I
1
6．为了测定液体的电阻率，工业上用一种称为“电导仪”的仪器；其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片，间距d＝1cm，把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上U＝6V的电压时，测出电流I＝1μA.求这种液体的电阻率为多少？
第6题图
7．某电阻两端电压为16V，在30s内通过电阻横截面的电量为48C，此电阻为多大？30s内有多少个电子通过它的横截面？
8．如图所示，在相距40 km的A、B两地架有两条输电线，电阻共为800 Ω.如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10V，电流表的示数为40 mA.求发生短路处距A处有多远？
第8题图
9．某用电器离电源L m，线路上电流为I A，若要求线路上电压不超过U V，输电线的电阻率为ρΩ·m，则该输电线的横截面积需满足什么条件？
10．来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为 1mA的细柱形质子流，已知质子电荷e＝1.60×10－19C.
(1)这束质子流每秒打到靶上的质子数为多少？
(2)假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质点束中与质子源相距L至4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别n1和n2，求n1∶n2.
课时作业(二十七) 电流电源的电动势和内阻电阻定律
1.A 【解析】由电流强度的定义式：I＝q
t
得：q＝It＝I
l
v
＝8×10－8C，所
以在整个环中运行的电子数目为：n＝q
e
＝5×1011个，故选项A正确．
2.A 【解析】在电荷的运动方向上假设有一截面，则在t时间内通过截
面的电荷量为Q＝vt·q，则等效电流为I＝Q
t
＝vq，故选项A正确．
3.BCD 【解析】电阻率越小，其导电性能越好，故A选项错误；电阻率与材料和温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，而某些合金的电阻率几乎不受温度的影响，可制作标准电阻，故选项B、D正确；由超导体的定义知C 正确．
4.D 【解析】由电流方向的规定可知，正、负电荷向相反方向运动形成
的电流的方向是相同的，所以电流应该是I （n
1
＋n
2
）e
t
，电流方向按规定是从
A→B，D项正确．
5.D 【解析】图中a在I
1
内几乎是直线，根据电池伏安特性曲线，斜率
表示其内阻，则r＝U
2
－U
1
I
1
，D对．
6.6×104Ω·m 【解析】由R＝U
I
得R＝6×106Ω，将铂片间的一个长方
体液体看作一块导体，由R＝ρl
S
得ρ＝6×104Ω·m.
7.10Ω 3.0×1020【解析】由题意知U＝16V，t＝30 s，q＝48C，电阻
中的电流I＝q
t
＝1.6A
据欧姆定律I＝U
R
得，R＝
U
I
＝10Ω
n＝q
e
＝3.0×1020个
故此电阻为10Ω，30s内有3.0×1020个电子通过它的横截面．
8.12.5km 【解析】设发生短路处距离A处有x米，据题意知，A、
B两地间的距离l＝40 km，电压表的示数U＝10 V，电流表的示数I＝40 mA.
根据欧姆定律I＝U
R
可得：A端到短路处的两根输电线的电阻R
x
R x ＝
U
I
＝
10
40×10－3
Ω＝250Ω①
根据电阻定律可知：
R x ＝ρ
2x
S
②
A、B两地输电线的总电阻R＝ρ2l S
③
由②③式得R
x
R
＝
x
l
④
解得x＝R
x
R
l＝
250
800
×40 km＝12.5 km
9.S ≥2pLI
U
【解析】由电阻定律，R＝ρ
2L
S
，U
线
＝IR≤U，则S≥
2ρLI
U
.
10.(1)6.25×1015(2)2∶1【解析】 (1)根据电流的定义式得，每秒打
到靶上的质子的总电荷量为
Q＝It＝1×10－3×1C＝1×10－3C
则每秒打到靶上的质子数为：
n＝Q
e
＝6.25×1015
(2)如图所示，在距离质子源长度为L和4L处，各取一段极短的相等长度
的质子流，可认为这两处质子的速度分别为v
1、v
2
，质子在质子源到靶之间做匀
加速直线运动，
第10题图由运动学公式得v2＝2aL，
所以v
1∶v
2
＝1∶2
由于质子束各处电流相同，根据电流的微观表达式
I＝nevS，可得两处质子数之比：n
1∶n
2
＝v
2
∶v
1
＝2∶1.
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