高中物理 第十一章 电路及其应用 1 电源和电流练习(含解析)新人教版必修第三册

1.电源和电流

1.(多选)在由电源、导线等电路元件所组成的电路中,以下说法正确的是()

A.导线中的电场强度处处为零

B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行

C.导线处于静电平衡状态

D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低

解析在电源和导线等电路元件所积累的电荷的共同作用下,垂直导线方向的电场相互抵消,在导线中形成了沿导线方向的电场,即导线中的电场强度方向跟导线方向平行,A错误,B正确;导线内有电场,说明导线不处于静电平衡状态,C错误;沿电场方向电势逐渐降低,电场方向就是

正电荷的受力方向,也就是电流的方向,即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低,D正确。

答案BD

2.电路中有一电阻,通过电阻的电流为5 A,当通电5 min时,通过电阻横截面的电子数为()

A.1 500

B.9.375×1019

C.9.375×1021

D.9.375×1020

解析q=It,n==9.375×1021。

答案C

3.(多选)关于电流的方向,下列说法正确的是()

A.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.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反

解析在电源的外部电路中,电流从正极流向负极,在电源内部,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,电子运动形成的等效电流方向与电子运动的方向相反,C错误,D正确。

答案AD

4.关于电源的以下说法,正确的是()

A.电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极,从而保持两极之间有稳定的电

势差

B.电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极,从而保持两极之间有稳定的电

势差

C.只要电路中有电源,电路中就一定有电流

D.电源实质上也是一个用电器,也需要外界提供能量

解析电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差,这需要电源不断地将其内部的负电荷向负极聚集,将正电荷向正极聚集,外电路中自由电子在静电力的作用下向正极移动;在电源内部,需要将正极上的电子搬运到负极,维持电势差不变,故A错,B对。电路中有电流不仅需要电源,还需要电路是闭合的,两者缺一不可,故C错。电源是对电路提供能量的装置,故D错。

答案B

5.计数器因射线照射,内部气体电离,在时间t内有n个二价正离子到达阴极,有2n个电子到达阳极,则计数器中的电流为()

A.0

B.

C.

D.

解析I=,故选D。

答案D

能力提升

1.

如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷,每单位长度上电荷量为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.qv

B.

C.qvS

D.

解析t秒内棒通过的长度l=vt,总电荷量Q=ql=qvt。

由I==qv,故选项A正确。

答案A

2.在导体中有电流通过时,下列说法正确的是()

A.电子定向移动速率接近光速

B.电子定向移动速率即是电场传导速率

C.电子定向移动速率是电子热运动速率

D.在金属导体中,自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向

移动

解析电子定向移动的速率很小,数量级为10-4m/s,自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了一个速率很小的定向移动。故D正确,A错误。电场的传导速率为光速c=3×108m/s,无规则热运动速率的数量级为105 m/s。故B、C错。

答案D

3.铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为e,

今有一根横截面积为S的铜导线,通过电流为I时,电子定向移动的平均速率为()

A.光速c

B.

C.

D.

解析设电子定向移动的平均速率为v,那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt·S中的自由电子数,而体积为vtS的铜的质量为vtSρ,摩尔数为,自由电子数为,

所以电荷量q=,由I=得v=,故D对,A、B、C错。

答案D