1、学业分层测评(十)研究电流、电压和电阻(建议用时：45分钟)学业达标1下面说法正确的是()A电流的方向就是电荷移动的方向B在一直流电源的外电路上，越靠近电源负极，电势越低C电流都是由电子的定向移动形成的D电流强度是有方向的量，所以是矢量【解析】电流的方向是正电荷定向移动的方向，故A错误；在电路中，沿电流的方向就是电势降落的方向，故B正确【答案】B2(多选)如图325，验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列说法中正确的是()图325A有瞬时电流形成B有持续电流形成C电流方向由A到BD导体棒内的自由电子在电场力作用下做定向移动【解析】导体棒内的自由电子在电场力作用下做定向移
2、动形成电流，但没有持续的电压，所以只能形成瞬时电流，A、D项正确，B项错误；电子做定向移动的方向是由A到B，电流方向由B到A，C项错误【答案】AD3.如图326所示，电解液接入电路后在t s内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于该截面电流的说法正确的是()图326A当n1n2时，电流大小为零B当n1n2时，电流方向由A指向B，电流IC当n1n2时，电流方向由B指向A，电流ID电流方向由A指向B，电流I【解析】电荷的定向移动形成电流，习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，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
3、反方向移动形成电流，负离子定向移动，等效于等量的正离子向反方向定向移动电流方向按规定应是由A指向B，电流大小为：I.【答案】D4如图327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 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的电流关系是() 【导学号：29682064】图327AIAIBBIA2IBCIB2IAD不能确定【解析】由公式I得，若单位时间内通过的电量相等，则电流相等；这两个截面上单位时间内通过的电子数相等，故电流相等，A项正确【答案】A5北京正负电子对撞机的储存环是长为24
4、0 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为光速的十分之一，则在整个环中运行的电子数目为()A51011 B51019C1.01013D1.0103【解析】环周长为240 m，电子速率为，则电子布满整个环周长所用时间t240/ s，由QIt知环内总电子数N/(1.61019)51011(个)【答案】A6在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在高电压U作用下被加速，形成大小为I的电流，设电子的电荷量为e，电子质量为m，打在荧光屏上的高速电子全被荧光粉吸收，在t s内打到荧光屏上的电子个数为()AIt Bme/tCIt/eDmIt/e【解析】t s内打到荧光屏上的总电荷量q
5、It，故有电子数n.【答案】C7(多选)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() 【导学号：29682065】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vC电场传播的速率为真空中的光速cD自由电子定向移动的速率为v【解析】对电流微观表达式InqSv，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vt内的自由电子，其数量为nvt，电荷量qnvte，所以电流Inev，所以v，电场
6、是以光速传播的，故C、D正确【答案】CD8某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？【解析】通过的电量为：qIt4106243 600 C0.35 C.通过的电子数为：N2.161018(个)【答案】0.35 C2.161018个能力提升9铜的相对原子质量为m，密度为，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为()A光速c B.C. D.【解析】假设电子定向移动的速率为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vtS中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质
7、量为vtS，摩尔数为，所以电荷量q.因电流I.解得：v.【答案】D10(多选)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，此时电子定向移动的速率为v，则在t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为()AnvtS BnvtC. D.【解析】根据电流InevS，单位时间内通过导体横截面的自由电子数目为N0nvS，t时间内通过导体横截面的自由电子数目为NN0tnvSt，在t时间内通过导体横截面的电荷量为QIt，在t时间内通过导体横截面的电子数目为N，所以A、C正确【答案】AC11夏季某日午后，某地区距地面约1 km的空中有两块乌云，相距3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3109 V不变已知空气的电场击穿场强为3106 V/m.现对以下问题进行估算(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电量为500 C，可释放多少能量？(3)这次放电现象历时约0.01 s，则其平均电流约为多大？ 【导学号：29682066】【解析】(1)由E得d m1 000 m.(2)释放的能量E能qU5003109 J1.51012 J.(3)由电流的定义得I A5104 A.【答案】(1)1 000 m(2)1.51012 J (3)5104 A