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1、 1 高中物理 2.1 电源和电流自我小测新人教版选修 31 夯基达标 1.下列叙述中，产生电流的条件是()A.有自由电子 B.导体两端存在电势差 C.任何物体两端存在电压 D.导体两端有恒定电压 1 解析：要产生电流，需要有自由电荷，故 A 选项说法不准确，而且要有能驱使电荷做定向移动的作用力电场力，即有电场，满足上述条件的是选项 B.导体两端有恒定电压，可产生持续的恒定的电流，根据题意，可产生瞬时电流也符合，故不选 D 项.答案：B 2.下列说法中正确的有()A.导体中电荷运动就形成了电流 B.电流的单位是安培 C.电流有方向，它是一个矢量 D.对于导体，只要其两端电势差为零，则电流就为零
2、 2 解析：导体中电荷定向移动形成电流，A 选项错;电流有方向，但是它是标量，C 选项错;对于导体，其两端电势差为零时，导体内无电场，电子不能发生定向移动，故电流为零，D选项正确.答案：BD 3.对电流概念的正确理解是()A.通过导体的横截面的电荷量越多，电流越大 B.导体的横截面越大，电流越大 C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大 D.导体中的自由电荷越多，电流越大 3 解析：根据电流的定义Iq/t可以判断只有 C 选项正确.答案：C 4.下列关于电流的说法中，正确的是()A.金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率 2 B.温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快
3、，电流也就加大 C.电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能达到用电器 D.通电的金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率等于光速 4 解析：电流的传播速率等于光速，远远大于自由电子定向移动的速率，A 选项错;温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，但是自由电子定向移动的速率并不一定加快，因碰撞更频繁受到的阻碍作用更大，电流有时反而减小，B 选项错;电路接通后，电子定向移动的速率很小，电路中很快就有电流，是因为电流的传播速率等于光速，C 选项错;通电的金属导体中，自由电子既参与热运动，也参与定向移动，故 D 选项正确.答案：D 5.以下对导体中的电
4、场理解正确的是()A.导体内的电场在稳定时是和导线平行的 B.导体内的电场由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成 C.导体中电场始终随时间而变化 D.导体内的电场是一种动态的稳定 5 解析：因电流沿着导线，说明导体内的电场稳定时和导线平行，A 选项正确;导体内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷形成的电场叠加的合电场，B 选项正确;导体内的电场是恒定电场，有电荷离开接着有另外的电荷补充，是动态的稳定，C 项错，D 项正确.答案：ABD 6.下列说法中正确的是()A.电流的方向就是电荷移动的方向 B.在某一直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极 C.电流都是由电子的移动形成
5、的 D.电子的运动速率越大，电流就越大 6 解析：电流的方向是正电荷定向移动的方向，A 选项错;在直流的外电路，电流的方向是从电源正极流向负极，B 项正确;电流的形成是由自由电荷定向移动形成的，但自由电荷不止是电子，如电解液中的正负离子，C 选项错;电流的大小与电子定向移动的速率有关，即使是定向移动速率大，电流也不一定大，因为还与单位体积的电荷数、导体的横截面积有关，D 选项错.答案：B 3 7.某一探测器因射线照射，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个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为()A.0 B.2ne/t C.3ne/t D.4ne/t 7 解析：根据
6、Iq/t得tneteneenI/422.答案：D 8.关于电流的说法正确的是()A.根据Iq/t可知，I与q成正比 B.如果在任何相等时间内通过导体横截面积的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流 C.电流是一个标量，其方向是没有意义的 D.在电路中电流的方向总是沿着高电势到低电势的方向 8 解析：电流可以根据Iq/t计算，但是电流与q不成正比，与时间也不成反比，A 选项错;根据电流的定义可知 B 选项正确;电流是标量，因为正、负电荷定向移动都可形成电流，所以规定好电流的方向以便于分析研究有关问题，电流的方向有意义，C 项错;在电路中电流的方向应该是沿着正电荷受力方向，也就是电场方向，是从高电势
7、指向低电势，D 选项正确.答案：BD 9.一根长为 2m，横截面积为 1.6103m2的铜棒，两端电势差为 5.0102V，铜棒的电阻为2.19105，铜内自由电子密度为 8.51029m3.求:（1）通过铜棒的电流；（2）铜棒内的电场强度；（3）自由电子定向移动的速率.9 解析：（1）根据欧姆定律 A102.72A1019.2109.5352RUI.(2)据EU/d得 m/V102.5m/V2100.522E.（3）根据InqSv可得:m/s101.1m/s106.1106.110105.872.2/5319293nqSIv.答案：（1）2.72103A(2)2.5102V/m 4（3）1.
8、1105 m/s 10.右图是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B接高压电源的负极，AB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，每昼夜能排出nkg 烟气，计算高压电源的电流I.已知电子电荷量设为e，阿伏加德罗常数为 NA，一昼夜时间为t.11.来自质子源的质子（初速为 0），经一加速电压为 800kV 的直线加速器加速，形成电流为 1mA 的细柱形质子流.已知质子的电荷量为e1.61019C，这束质子流每秒钟打到靶上的质子数是多少？假定分布在质子源到靶之间的加
9、速电场是均匀的，质子束中与质子源相距L和 4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中质子数分别为n1和n2，求n1和n2的比值.因为m，q，E为常量，所以LmqELv2 拓展探究 12.李明同学学习本节后认为电路接通后自由电子从电源出发，以很大（可能接近光速）的定向移动速率，在金属导体中运动，很短时间到达用电器，所以不会看到开灯好长时间才见灯亮的现象，请利用下面有关资料探究李明说法的正确性.横截面积S1mm2的铜导线，可允许通过的最大电流为 1A，铜在单位体积内自由电子数为8.51028个/m3.5 参考答案 10 解析：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
10、电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量Q12Q,因为QmnNAe，QIt 所以ItemnNA21,I 2mnNAe/t.答案：2mnNAe/t 11 解析：设每秒打到靶上的质子数为n，则 151931025.6106.1101/eIteQn.在一段极短的质子流(l)中，质子的运动可以等效为匀速运动.根据电流的定义式，有 lnevvlnetQI/因为I，l，e为常量，所以，vevlIn1 设电场强度为E，根据动能定理，有qELmv 221 所以，在相距质子源L和 4L处，质子的线密度之比为241221LLvvnn.另解:任何位置I相同，而在加速电场中，由动能定理得v1v212 再由InevS得结论.答案：6.251015 n1n221 12 解析：由电流的微观表达式IneSv可知，自由电子定向移动的速率 m/s10106.1105.8161928neSIv 7.41015m/s 可见v光速(c3108m/s),以这样的速度传播 1m 长导线需用时h8.3s104.715t,显然与实际不符.其实在恒定电场作用下，电路中的自由电子几乎同时定向移动，即整个电路几乎同时形成了电流.答案：李明的说法不正确.