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1、1第 1 节 电源和电流基础巩固1.(2018河北承德实验中学高二期中)如果导体中产生了电流,则( C )A.导体两端的电压不为零,导体内部的电场强度为零B.导体两端的电压为零,导体内部的电场强度不为零C.导体两端的电压不为零,导体内部的电场强度不为零D.导体两端的电压为零,导体内部的电场强度为零解析:导体中产生了电流,则导体两端的电压不为零,自由电荷在静电力作用下才发生定向移动形成电流,导体内部的电场强度不能为零,选项 C 正确,A,B,D 错误.2.(2018山东平阴高二检测)(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( BD ) A.导线中的电场强度处处为零B.导线

2、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:在电源和导线中感应电荷的共同作用下,垂直导线方向的电场相互抵消,在导体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,选项 B 正确,A 错误;导体内有电场,说明导体不是静电平衡状态,选项 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,选项 D正确.3.(2018安徽滁州市古河中学高二月考)某电解液中,若在 4 s 内各有 1.01019 个二价正离子和 2.01019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横

3、截面的电流是( C )A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A解析:电流是由正、负离子定向移动形成的,则在 4 s 内通过某横截面的总电荷量应为q=1.610-1921.01019 C+1.610-1912.01019 C=6.4 C.由电流的定义式知 I= = A=1.6 A,故选项 C 正确.4.(2018河南镇平一中高二月考)关于电流,下列说法中正确的是( B )2A.由 I= 可知,通过导线截面的电荷量越多,电流越大B.由 I=nqSv 可知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,电流越大C.由 R= 可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比D.因为电流有方向,所以电流是矢量解

4、析:通过导线截面的电荷量多,若时间长,电流不一定大,选项 A 错误;由 I=nqSv 可知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,电流越大,选项 B 正确;导体的电阻由导体本身决定,与导体两端的电压和电流无关,选项 C 错误;电流有方向,但是电流合成不遵循平行四边形法则,所以电流是标量,选项 D 错误.5.一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 v0,导体中通过的电流为 I.则下列说法中正确的有( D )A.自由电子定向移动的速率为 v0B.自由电子定向移动的速率为 v=C.自由电子定向移动的速率为真

5、空中的光速 cD.自由电子定向移动的速率为 v=解析:关键是理解 v 和 n 的物理意义,电流微观表达式中 n 为单位体积内的自由电子数,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 vt内的自由电子数,其数量为 nvt,电荷量 q=nvte,所以电流 I= =nev,所以 v= ,故选项 D 正确.6.(2018山东枣庄滕州二中高二期中)我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为 240 m 的近似圆形轨道,电子电荷量 e=1.610-19 C,在整个环中运行的电子数目为 51011个,设电子的运行速度是 3107 m/s,则环中的电流是( A )A

6、.10 mA B.1 mA C.0.1 mA D.0.01 mA解析:电子运动一周的时间为 T= ,在 T 时间内通过任意横截面的电荷量为 q=ne,电流为I= = = A=10 mA,故选项 A 正确.7.如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面面积 S 铝 =2S 铜 ,在铜导线3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 )A.IA=IB B.IA=2IBC.IB=2IA D.不能确定解析:根据公式 I= 可得,I 的大小与横截面积的大小无关,主要应取决于单位时间内通过导体横截面电荷量的多

7、少.能力提升8.(2018安徽六安一中高二期中)有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的 2 倍,而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的 2 倍,以下说法正确的是( B )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率大小相等解析:由于单位时间内通过乙导体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,选项 A 错误,B 正确;由于 I=nqSv,所以 v= ,由于不知道甲、乙两导体的性质(nq 不知道),所以无法判断 v,选项 C,D 错误.9.(2018四川广安岳池中学

8、高二月考)非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电压可达 100 V,电流可达 50 A,每秒钟放电 150 次,其放电情况可近似看做如图所示的图线.则放电 1 秒钟非洲电鳐放出的电荷量为( A )A.25 C B.50 C C.150 C D.250 C解析:由题图像可得 1 秒钟该鱼的放电时间为 0.5 s,根据电流的定义式 I= ,可得q=It=500.5 C=25 C,故选项 A 正确.10.(多选)通常一次闪电过程历时约 0.20.3 s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅 4080 s,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 1.0

9、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4约为 6 C,闪击持续时间约为 60 s.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 1105 AB.整个闪电过程的平均功率约为 11014 WC.闪电前云地间的电场强度约为 1106 V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为 6106 J解析:由电流的定义式 I= 知 I= A=1105 A,选项 A 正确;整个过程的平均功率P= = = W=31010 W(t 代 0.2 s 或 0.3 s),选项 B 错误;由 E= =V/m=1106 V/m,选项 C 正

10、确;整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W=qU=6109 J,选项 D 错误.11.(2018甘肃兰州一中高二期中)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 l 的电子束内电子个数是( B )A. B.C. D.解析:设单位体积电子束中含有 n 个自由电子,由电流的定义知 I= = =neSv,所以 n=,电子经加速电场加速后,满足 eU= mv2,得 n= ,长为 l 的电子束内的电子个数为 N=nlS= ,故选项 B

11、 正确.12.(2018河北邯郸成安一中高二月考)经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,且金属导体中通过恒定电流形成了稳恒的电场,已知铜的电阻率为 ,单位体积内的自由电子数量为 n,自由电子的质量为5m、带电荷量为 e,假设自由电子与金属离子碰撞后减速到零,且碰撞时间极短,则铜导线中自由电子连续两次与金属离子碰撞的时间间隔的平均值为( B )A. B. C. D.解析:设金属导电材料内的电场强度为 E,电子定向移动的加速度为 a= ,经过时间 t 获得的定向移动速度为 v=at= ;在时间 t 内的平均速度为 = v= ,根据电流的微观表达式有 I=neS ,根据欧姆定律有 I= = = ,联立解得 t= ,故选项 B 正确.