人教版高中物理选修3-1第二章第1节课时跟踪训练(含答案解析)

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

[课时跟踪训练]

(满分50分时间30分钟)

一、选择题(本大题共8个小题，每小题4分，共计32分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

1.关于电流，下列叙述正确的是()

A.只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流

B.电源的作用可以使电路中有持续电流

C.导体内没有电流时，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

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场形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部出现稳定的电场，可见本题答案应选B、D。

答案：BD

2.关于电源的作用，下列说法正确的是()

A.电源的作用是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

解析：电源是提供能量的装置，电源供电的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程，故A、B错误；电源能使导体两端保持稳定的电压，从而使导体中保持持续的电流，故C正确，D错误。

答案：C

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

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。

答案：B

4.如图1所示的电解池，在1 s 的时间内，共有3 C 的正离子和3 C 的负离子通过截面xy ，则这个电路中的电流是( )

图1

A.0 A

B.1.5 A

C.3 A

D.6 A

解析：电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，故它们产生同向的电流，由公式I

＝q t 得，电路中的电流I ＝3＋31

A ＝6 A ，故D 正确。 答案：D

5.有甲、乙两导体，甲的横截面是乙的2倍，而单位时间内通过横截面的电荷量，乙是甲的2倍，以下说法中正确的是( )

A.甲、乙两导体的电流相同

B.乙导体的电流是甲导体的2倍

C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍

D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等

解析：由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A 错而B 正确；由于I ＝nqS v (n 为单位体积中的自由电荷数，q 为自由电荷

的电荷量，S 为横截面积，v 为定向移动速率)，所以v ＝I nqS ，由于不知道甲、乙两导体的性质(n 、q 不知道)，所以无法判断。

答案：B

6.如图2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( )

图2 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

解析：由电流定义知I ＝q t ＝ne t ，故A 正确，B 错误；由电流的微观表达式I ＝nSq v 知，

I 、n 、q 均相等，因为S A v B ，故C 错误，D 正确。

答案：AD

7.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ，导体单位长度内的自由电子数为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 ，则下列说法中正确的有( )

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

解析：对电流微观表达式I ＝nqS v 式中n 为单位体积内自由电荷数，而本题中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为长度是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 ，故正确答案为D 。

答案：D

8.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束。已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( )

A.I Δl eS m 2eU

B.I Δl e m 2eU

C.I eS m 2eU

D.IS Δl e m 2eU

解析：经加速电场加速后，eU ＝12m v 2，v ＝2eU m ，电子束的电流为I ＝neS v ，n ＝I eS v ，

Δl 长的一小段的电子束内的电子个数为N ＝nS Δl ＝I Δl e m 2eU 。 答案：B

二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)

9.(9分)如果导线中的电流为1 mA ，那么1 s 内通过导体横截面的自由电子数是多少个？若“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA ，则20 s 内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个？

解析：q ＝It ＝1×10－3×1 C ＝1×10－

3 C ，

设电子的数目为n ，则： n ＝q e ＝1×10－31.6×10

－19个＝6.25×1015个。 当“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时，

I ＝273 mA 。

q ＝It ＝273×10－3×20 C ＝5.46 C 。

设电子的数目为N ，则 N ＝q e ＝ 5.461.6×10

－19个≈3.4×1019个。 答案：6.25×1015个 3.4×1019个

10.(9分)如图3所示的电解槽中，如果在4 s 内各有8 C 的正、负电荷通过面积为0.8 m 2的横截面AB ，那么