选修3-1作业4电源、电流和电动势、电阻定律

选修3-1作业4电源、电流和电动势、电阻定律

一、基础练习

1、关于公式I ＝q t

，下列说法中正确的是( ) A ．式中的q 表示单位时间内通过导体横截面的电荷量

B ．式中的q 表示通过导体单位横截面积的电荷量

C ．比值q t

能表示电流的强弱 D ．该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比，跟通电时间成反比

【答案】C

【解析】公式I ＝q t 中q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量，选项A 、B 错误；比值q t

表示电流的强弱，选项C 正确；由电流的微观表达式可知，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积，故选项D 错误。

2、一根粗细均匀的电阻丝阻值为R ，若温度不变，则下列情况中其电阻仍为R 的是( )

A ．长度和横截面半径都增大一倍时

B ．当长度不变、横截面积增大一倍时

C ．当截面积不变、长度增大一倍时

D ．当长度和横截面积都缩小一半时

【答案】D

【解析】长度和横截面半径增大一倍时，横截面积增大为原来的4倍，根据电阻定律R ＝ρl S

知，电阻变为原来的一半，A 错误；长度不变，横截面积增大一倍，则电阻减小一半，B 错误；横截面积不变，长度增大一倍，则电阻变为原来的2倍，C 错误；长度和横截面积都缩小一半时，电阻不变，D 正确。

3、两根材料相同的均匀导线，质量之比为1∶3，长度之比为2∶1，当加上相同的电压后，通过两导线的电流之比为( )

A ．12∶1

B ．1∶12

C ．3∶4

D ．2∶3

【答案】B

【解析】两根材料相同的均匀导线，质量之比为1∶3，体积之比为1∶3，据横截面积S ＝V L

，横截面积之比为1∶6；据电阻定律R ＝ρL S ，导体电阻之比为12∶1；加上相同的电压后，据I ＝U R

，通过两导线的电流之比为1∶12；故B 正确。

4、对电动势的定义式E ＝W q 的理解正确的是( ) A ．E 与W 成正比

B ．E 与q 成反比

C ．E 的大小与W 、q 无关

D ．W 表示静电力做功 【答案】C

【解析】电动势是由电源中非静电力的特性决定的，表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．它在数值上等于W 与q 的比值，但不能说E 与W 成正比，与q 成反比，其大小与W 、q 无关．

5、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 ＝I B

B ．I A ＝2I B

C ．I B ＝2I A

D ．不能确定

【答案】A

【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 ＝q t

可知电流强度相等． 6、现有半球形导体材料，接成如图所示甲、乙两种形式，则两种接法的电阻之比R 甲∶R 乙为( )

A ．1∶1

B ．1∶2

C ．2∶1

D ．1∶4

【答案】D

【解析】将甲图半球形导体材料看成两个14球的并联，则乙图中可以看成两个14球的串联，设每14

球的电阻为R ，则甲图中电阻R 甲＝R 2

，乙图中电阻R 乙＝2R ，故R 甲∶R 乙＝1∶4. 7、一根横截面积为S 的铜导线，通过电流为I 。已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M ，电子电荷量为e ，阿伏加德罗常数为N A ，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为( )

A.MI ρN A Se

B.MIN A ρSe

C.IN A MρSe

D.IN A Se Mρ 【答案】A

【解析】设自由电子定向移动的速率为v ，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t ，因每个铜

原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，电子数n ＝ρS v t M N A ，t 时间内通过导体截面的电荷量q ＝ne ，则电流强度I ＝q t ＝ρS v eN A M ，解得v ＝MI ρSeN A

，A 正确。 二、能力展示

8、（多选）下列有关电压与电动势的说法中正确的是( ) 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过程中做的功越多

C ．电动势公式E ＝W q 中W 与电压公式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

【答案】BD

【解析】电压与电动势是两个不同的概念，电动势公式E ＝W q

中的W 表示非静电力做的功，而电压U ＝W q

中的W 表示电场力做的功，选项A 、C 错误；电动势是反映电源内部将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，电动势在数值上等于移送单位正电荷所做的功，不能说电动势越大，非静电力做的功越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，选项B 、D 正确。

9．如图所示的电解槽接入电路后，在t 秒内有n 1个1价正离子通过溶液内截面S ，有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ，设元电荷为e ，以下说法正确的是( )

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 t

C ．当n 1＜n 2时，电流方向从B →A ，电流强度I ＝(n 2－n 1)e t

D ．电流方向从A →B ，电流强度I ＝(n 1＋n 2)e t

【答案】D

【解析】在电解液导电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，

所以，电流强度应该是I ＝(n 1＋n 2)e t

，电流方向应是从A →B 。 10、如图所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镀膜的厚度为d ，管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I ，则金属膜的电阻为多少？镀膜材料电阻率为多少？

【答案】U I U πDd IL