电动势练习题

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《新课标》高二物理（人教版） 第一章 恒定电流
第二讲 电动势（一）
1．在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功越多，电荷的电势能增加得就越多；非静电力做的功越少，则电荷的电势能增加得就越少．物理学中用电动势表明电源的这种特性． 2．电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． 3．在电源内部非静电力移送电荷做的功W 与被移送电荷的电荷量q 的比值，叫做电源的电动势．它的单位是伏特，用V 表示．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关．
4．蓄电池的电动势是2 V ，说明电池内非静电力每移动1 C 的正电荷做功2_J ，其电势能增加(填“增加”或“减小”)，是化学能转化为电能的过程．
1．关于电动势，下列说法中正确的是 ( AC )
A ．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加
B ．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
C ．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多
D ．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多
2．关于电源的电动势，下列说法正确的是 ( D )
A ．在某电池的电路中每通过2 C 的电荷量，电池提供的电能是4 J ，那么这个电池的电动势是 V
B ．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多
C ．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大
D ．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的
3．关于电源与电路，下列说法正确的是 ( BD )
A ．外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流也由电源正极流向负极
B ．外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流由电源负极流向正极
C ．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功
D ．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷做正功
4．有关电压与电动势的说法中正确的是 ( D )
A ．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B ．电动势是电源两极间的电压
C ．电动势公式E ＝W q 中W 与电压U ＝W q 中的W 是一样的，都是电场力做的功
D ．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
5．电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h”的字样，则表示 ( C )
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 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
6．关于电源，下列说法中正确的是 ( C )
A ．当电池用旧之后，电源的电动势减小，内阻增大
B ．当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变
C ．当电池用旧之后，电动势基本不变，内阻增大
D ．以上说法都不对
7．关于电源电动势，下面说法不正确的是 ( A )
A ．电源两极间电压总等于电动势
B ．电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大
C ．电路接通后，电源的电压小于它的电动势
D ．电动势只由电源性质决定，与外电路无关
8．关于电源的说法正确的是 ( BCD ) A ．电源外部存在着由正极
指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场
B ．在电源外部电路中，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极
C ．在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极
D ．在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能
9．随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的
市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池
外壳上的文字说明，由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均
工作电流分别是 ( C )
A ． V mA
B ． V 700 mA
C ． V mA
D ． V 700 mA
10．关于电动势E ，下列说法中正确的是 ( BD )
A ．电动势E 的大小，与非静电力做的功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 的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
D ．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
11．如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为 V ，这表示 ( AD )
A ．电路通过1 C 的电荷量，电源把 J 其他形式的能转化为电能
B ．电源在每秒内把 J 其他形式的能转化为电能
C ．该电源比电动势为 V 的干电池做功少
D ．该电源与电动势为 V 的干电池相比，通过1 C 电荷量时其他
形式的能转化为电能的量少
12．以下有关电动势的说法中正确的是 ( D )
A ．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比
B ．电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压
C ．非静电力做的功越多，电动势就越大
D ．
E ＝W q 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的 13．一台发电机用 A 电流向外输电，在1 min 内将180 J 的机械能转化为电能，则发电机的电动势为( A )
A ．6 V
B ．360 V
C ．120 V
D ．12 V
14．如图所示的是两个电池外壳的说明文字．图中所述进口
电池的电动势是____ V ；所述国产电池最多可放出______
mAh 的电荷量，若电池平均工作电流为 A ，则最多可
使用______ h ．图中还提供了哪些信息：
________________________________________________.
解析： 进口电池的电动势是 V ，国产电池最多可放出
600 mAh 的电荷量．由t ＝600 mAh A×103＝20 h 知最多可使用20 h ．图中还提供了充电时间及充电电流等．
15．铅蓄电池的电动势为2 V ，一节干电池的电动势为 V ，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为 A 和 A ．试求两个电路都工作20 s 时间，电源所消耗的化学能分别为______和________，________把化学能转化为电能的本领更大．
解析：对于铅蓄电池的电路，20 s 时间内通过的电荷量为q 1＝I 1t ＝2 C ，对于干电池的电路，20 s 时间内通过的电荷量为q 2＝I 2t ＝4 C.
由电动势的定义式E ＝W q 得电源消耗的化学能分别为W 1＝q 1E 1＝4 J ，W 2＝q 2E 2＝6 J.
因为E 1>E 2，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大．
16．由六节干电池(每节的电动势为 V)串联组成的电池组，对一电阻供电．电路中的电流为2 A ，在10 s 内电源做功为180 J ，则电池组的电动势为多少从计算结果中你能得到什么启示
解析： 由E ＝W q 及q ＝It 得E ＝W It ＝1802×10 V ＝9 V ＝×6 V
故可得出，串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和．
17．将电动势为 V 的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为 V ．当电路中有6 C 的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能．
解析： 由电动势的定义可知，在电源内部非静电力每移送1 C 电荷，有3 J 其他形式的能转化为电能．也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在电路中，静电力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．
(1)W ＝Eq ＝3×6 J ＝18 J ，电源中共有18 J 其他形式的能转化为电能．
(2)W 1＝U 1q ＝×6 J ＝ J ，外电路中共有 J 电能转化为其他形式的能．
(3)内电压U 2＝E －U 1＝3 V － V ＝ V ，所以W 2＝U 2q ＝×6 J ＝ J ，内电路中共有 J 电能转
化为其他形式的能．也可由能量守恒求出：W 2＝W －W 1＝ J.
18．某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池，当它正常工作时，工作电流为 A ．某同学在使用该MP3时，若他用了10 s ，则这段时间内电池将多少化学能转化为电能
解析：已知工作电流I ＝ A,10 s 时间内通过导体横截面的电荷量q ＝It ＝×10 C ＝3 C.
7号干电池电动势为 V ．则根据能量守恒定律，电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动正电荷所做的功：W ＝qE ＝3× J ＝ J.
19．铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件，它的主要功能是把太阳能电池板发的电能及时储存在电瓶内，以供用电设备使用．某太阳能电池板给一电动势为15 V 的铅蓄电池充电时的电流为4 A ，充电10小时充满．该铅蓄电池储存了多少电能
解析： 10小时通过的电荷量：q ＝It .非静电力做功：W ＝qE ＝ItE .
所以铅蓄电池储存的电能 E 电＝W ＝ItE ＝×106 J.
《新课标》高二物理（人教版） 第一章 恒定电流
第二讲 电动势（二）
1．下列说法中正确的是( B )
A ．导体中电荷运动就形成了电流
B ．在国际单位制中，电流的单位是A
C ．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
2．关于电流，下列叙述正确的是( BD )
A ．只要将导体置于电场中，导体中就有持续电流
B ．电源的作用可以使电路中有持续电流
C ．导体中没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动
D ．恒定电流是由恒定电场产生的
3．电流通过生命机体或多或少都能传导，其电流的传导主要是靠( BC )
A ．自由电子导电
B ．离子导电
C ．电解质的水溶液导电
D ．质子导电
4．一台半导体收音机，电池供电的电流是8mA ，也就是说( B )
A ．1h 电池供给8C 的电量
B ．1 000s 电池供给8
C 的电量
C ．1s 电池供给8C 的电量
D ．1min 电池供给8C 的电量
5．关于电源的作用，下列说法正确的是 ( BC )
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
6．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 ( D )
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
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 ( 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
8．关于电流，以下说法正确的是 ( D )
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
9．电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为×10－6 m 2的导线，那么电路中的电流是 ( C )
A ． mA
B ． mA
C ． μA
D ．16 μA
10．在国际单位制中，电流的单位是 ( C )
A ．C/s
B ．V/Ω
C ．A
D ．W/V
11．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，设棒单位长度内所含的电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为 ( A )
A ．qv
B ．q v
C ．qvS
D ．qv S 12．某导体单位长度内电子数为n ，电子定向移动速率为v ，电子电荷量为e ，导体横截面积为S ，则导体中电流大小为 ( B ) A ．neSv B ．nev C ．ev D ．ev /S
13．下列关于电源电动势的说法，正确的是 ( BD )
A ．电动势实质上就是电压
B ．电动势越大，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大
C ．电动势是指电源内部非静电力所做的功
D ．电动势在数值上等于在电源内部移动单位电荷非静电力所做的功
14．关于电压与电动势的说法中正确的是 ( D )
A ．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B ．电动势就是电源两极间的电压
C ．电动势公式E ＝W q 中的W 与电压U ＝W q 中的W 是一样的，都是电场力做的功
D ．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
15．通常一次闪电过程历时约 s ～ 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 μs ～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×109 V ，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 ( AC )
A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105 A
B ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 W
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6×106 J
解析 由电流的定义式I ＝q t 知I ＝660×10
－6 A ＝1×105 A ，A 正确；整个闪电过程的平均功率P ＝W t ＝qU t ＝错误! W ＝3×1010 W(t 代入 s 或 s)，B 错误；由E ＝错误!＝错误! V/m ＝1×106 V/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 ＝6×109 J ，D 错误．
16．一般干电池的电动势为 V ，说明电池内非静电力每移动1 C 的电荷做的功是________J ，其电势能________(填“增加”或“减小”)，是________能转化为________能的过程。

答案： 增加 化学 电
17．在某次闪电中，持续时间为 s ，所形成的平均电流为×104 A ，若闪电过程中电荷以 A 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
解析：该次闪电过程中产生的电荷量为
q ＝I 1t 1＝×104× C ＝3×104 C ，若流过电灯，可供照明的时间t 2＝q I 2
＝错误! s ＝6×104 s 18．在电解液导电中，若在5s 内分别有5C 的正离子和5C 的负离子通过电解槽中与电流方向垂直的截面，则电路中的电流是多少若5s 内有5C 的正、负离子分别在阴极和阳极放电，则电路中的电流是多少
解：在电解液中，电流等于同一截面上正、负电荷迁移电荷量的绝对值之和与所用时间t 之比，所以
电解质溶液中各种离子的质量、电荷量都可能不同，它们在电场中所受电场力的大小、加速度的大小、速度大小也各不相同，在同一时间内通过电解液某一截面的正、负离子数可能不同，特别是在阳极附近的正离子可以认为刚被加速，速度为零，而负离子的速度却被加速至最大，所以在阳极附近的横截面上，在5s
内只通过5C 的负电荷，故电流（阴极附近同理为1 A ），则电路中的电流为1 A
19．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库仑力吸引下做半径为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 再由库仑力提供向心力有： k e 2r 2＝m 4π2T 2·r ，得T ＝2πr e mr k ， 解得I ＝e 2
2πr 2m ·kmr 。

20．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几个自由电子，电子的电荷量为q ，此时电子的定向移动速度为v ，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目为多少(用I 、Δt 、q 表示)
解析：根据电流的定义式可知，在Δt 内通过导线横截面的电荷量Q ＝I ·Δt ，所以在这段时间内通过的自
由电子数为N ＝Q q ＝I ·Δt q 。

21．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×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
答案：溶液中的电流大小为，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 ＝×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 ＝错误!A ＝
22．光电管的阳极A 和阴极K 之间加U ＝的电压时，光电流的最大值为μA ，求每秒内由光电管阴极K 发射的电子数．
解析：最大电流即为光电管阴极K 发射的电子全部到达阳极形成的．设光电管阴极K 每秒内发射的电
子数为n ，则由电流的定义式I ＝Q t 知，光电流I ＝ne ，故n ＝I /e ＝×10－6/×10－19＝×1012(个)．。