1、课时作业10电源和电流时间:45分钟一、单项选择题1关于电流的说法中正确的是(D)A根据Iq/t,可知I与q成正比B如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C电流有方向,电流是矢量D电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位解析:依据电流的定义式可知,电流与q、t皆无关,显然选项A是错误的;虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B也是错误的电流是标量,故选项C也不对2电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64106 m2的导线,那么电路中的电流是(电子带电量为1.
2、61019 C)(D)A0.016 A B1.6 mAC16 A D0.16 A解析:由电流的定义式I可知,电流大小与横截面积无关,代入数据可求得电路中的电流为0.16 A.3关于电流的方向,下列说法中正确的是(C)A在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向B在电解液中,电流的方向为负离子定向移动的方向C无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D在电解液中,由于是正负电荷定向移动形成电流,所以电流有两个方向解析:电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,故选项C正确4如果在导体中产生了电流,则下列说法中正确的是(C)A导体两端的电压为0,导体内部的
3、场强不为0B导体两端的电压为0,导体内部的场强为0C导体两端的电压不为0,导体内部的场强不为0D导体两端的电压不为0,导体内部的场强为0解析:在导体内产生了电流,说明自由电荷在静电力的作用下发生定向移动,因此导体内部的场强不为零,导体两端的电压也不为零,选项C正确5下列说法中正确的是(B)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
4、它是标量,故选项C错误6关于电流,下列说法中正确的是(C)A通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B电子运动速率越大,电流越大C单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大D因为电流有方向,所以电流是矢量解析:由Iq/t知q大,I不一定大,还要看t的大小,故A错,由InqSv知,电子运动的速率v大,电流不一定大,电流还与n、S有关,故B错,单位时间内通过导线横截面的电量越多,电流越大,C对电流虽有方向但不是矢量,合成遵循代数法则,故D错7金属导体内电流增强,是因为(B)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
5、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错误二、多项选择题8在由电源、导线等电路元件所形成的电路中,以下说法正确的是(BD)A导线中的电场强度处处为零B导线中电场强度的方向跟导线方向平行C导线内各点的电势相等D导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低解析:在有电源的闭合电路中,形成恒定电场,导线中的电场强度不为零,且导线中恒定电场的电场强度方向跟导线方向平行,所以A错,B正确;在电
6、场中,沿电场线方向电势逐渐降低,C错,D正确9关于电流的方向,下列说法中正确的是(AD)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10半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,
7、现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动,则由环产生的等效电流应有(AB)A若不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍B若电荷量不变而使变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍C若使、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大D若使、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小解析:截取圆环的任一截面S,则在橡胶环运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q,即I,由上式可知选项A、B正确三、非选择题11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
8、强为3106 V/m.请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荷量为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?答案:(1)1 000 m(2)1.51012 J(3)5104 A解析:(1)由EU/d得dU/E3109/(3106) m1 000 m.(2)释放的能量E能qU5003109 J1.51012 J.(3)由电流的定义得Iq/t A5104 A.12如图所示的电解槽中,如果在4 s内各有8 C的正、负电荷通过面积为0.8 m2的横截面AB,那么(1)分析正、负离子定向移动
9、的方向(2)电解槽中的电流方向如何?(3)4 s内通过横截面AB的电荷量为多少?(4)电解槽中的电流为多大?答案:(1)正离子向右移动,负离子向左移动(2)自左向右(3)16 C(4)4 A解析:(1)电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极,由于在电极之间建立电场,电场方向由左指向右,故正离子向右移动,负离子向左移动(2)电解槽中的电流方向向右(3)8 C的正电荷向右通过横截面AB,而8 C的负电荷向左通过该横截面,相当于又有8 C正电荷向右通过横截面,故本题的答案为16 C.(4)由电流强度的定义I A4 A.13如图是静电除尘器示意图,A接高压电源的正极,B接高压电源的负极,A、B之间有很强的电场,空气被电离为电子和正离子,电子奔向正极A的过程中,遇到烟气的煤粉,使煤粉带负电荷,吸附到正极A上,排出的烟就成为清洁的了已知每千克煤粉会吸附m mol电子,每昼夜能除尘n kg,试计算高压电源的电流I.(已知电子电荷量为e,阿伏加德罗常数为NA,一昼夜的时间为t)答案:解析:根据电流定义式I,只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q,就能够求解电流I,需要注意的是,流过电源的电荷量Q跟煤粉吸附的电荷量Q并不相等,由于电离出的气体中电子和正离子同时导电,煤粉吸附的电荷量QQ.由QmnNAe,QIt,得mnNAeIt,I.