2.1电源和电流课时作业(附答案解析)

第二章 1

基础夯实

一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)

1．关于电源，下列说法中正确的是()

A．电源的作用是为电路提供自由电荷

B．电源的作用是自己直接释放出电能

C．电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流

D．电源的作用是使自由电荷运动起来

答案：C

解析：电源的作用是把其他形式的能转化为电能，为电路提供持续而稳定的电压，使导体中自由电荷定向移动释放电能，所以只有C项正确。

2．下列说法中正确的是()

A．导体中电荷运动就形成了电流

B．在国际单位制中，电流的单位是安培(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

答案：B

解析：自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A 错误。形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误。电流有方向，但它是标量，故选项C错误。

3．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

答案：B

解析：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，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速率增大会阻碍电流增强，D错误。

4．关于电流强度的概念，下列叙述中正确的有( )

A ．通过导线截面的电量越多，电流强度越大

B ．电子运动的速率越大，电流强度越大

C ．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流强度越大

D ．因为电流有方向，所以电流强度是矢量

答案：C

解析：电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量，没有时间无法判断，所以A 错误；根据电流的微观表达I ＝nes v 知，电流的大小与电子的运动速率及电子的数量有关，故

B 错误；根据电流定义I ＝q t

知，单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流强度越大，所以C 正确；电流强度是标量，所以D 错误。

5．关于电流，下列叙述正确的是( )

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

答案：BD

解析：电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时移动形成的，而恒定电流是导体两端有稳定的电压形成的，电源的作用就是在导体两端维持稳定的电压，从而在导体内部出现了恒定电场而产生恒定电流。故B 、D 正确，A 、C 错误。

6．关于电流的方向，下列说法中正确的是( )

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

答案：AD

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。

二、非选择题

7．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？

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－

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A ＝0.16A 能力提升

一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)

1．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，你认为下列说法不正确的是( )

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

答案：B

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。

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 ．v q

B ．q v

C ．q v S

D ．q v /S 答案：A

解析：在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 ＝v t ·q

等效电流I ＝Q t

＝v q 故A 正确。 3．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ，导体单位长度的自由电子数为n ，金属内的自由电子的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导体中通过的电流为I 0。则下列说法中正确的是( )

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 neS

C ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c

D ．自由电子定向移动的速率为v ＝I ne

答案：D

解析：本题考查的是对电流微观表达式I ＝nqS v 的理解，关键是理解v 和n 的物理意义，式中n 为单位体积内自由电子数，而本题n 为单位长度内的自由电子数，t 时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度为v t 内的自由电子，其数量为n v t ，电荷量q ＝n v te ，所以

电流I ＝q t ＝ne v ，所以v ＝I ne

，故选项D 正确。 4．(合肥一中高二上学期期中)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，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 ．1×102

D ．1×104

答案：A