2021学年1 电源和电流练习

这是一份2021学年1 电源和电流练习，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．有甲、乙两同种材料制成的导体，乙的横截面积是甲的 2 倍，而单位时间内通过甲导体横截面的电荷量是乙的 2 倍，则下列说法中正确的是( )
A．甲、乙两导体中的电流相同
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 4 倍
D．甲导体中自由电荷定向移动速率是乙导体的 4 倍
2．某电解池中，若在2s内有个5.0×1015个二价正离子和1.0×1016个一价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这个截面的电流的大小和方向是（ ）
A．0.8mA，水平向左B．0.08mA，水平向左
C．1.6mA，水平向右D．0.16mA，水平向右
3．有甲、乙两个导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体某一横截面的电荷量是通过甲导体某一横截面的电荷量的2倍，下列说法正确的是（ ）
A．通过甲、乙两导体的电流相同
B．通过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相同
4．马路上的“微公交”用蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。若车上蓄电池输出电压为48V，电池容量杭州在国内率先启用可出租的微公交，为市民提供又一便利的出行选择。该微公交由蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。该车的主要技术参数如表，下列说法正确的是（ ）
A．蓄电池充满电时能储存5760J
B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为2.5A
C．蓄电池充满电后最多能提供电动机正常工作4.8h
D．电动机在额定电压下工作1h，流过的电荷量为4.32×105C
5．玻璃容器中盛放的是溶液，若在2s内有个离子和个通过一截面，如图所示，其中向右移动，通过这个截面的电流大小和方向是（ ）
A．1.6mA，向右B．1.6mA，向左C．0D．3.2mA，向右
6．重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋3价重离子束，其电流强度为1.2×10－5 A，则在1 s内发射的重离子个数为（e＝1.6×10－19 C）（ ）
A．3.0×1012B．2.5×1013C．7.5×1013D．3.75×1014
7．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，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A．nvSB．nvΔtC．D．
8．手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的内通过某一横截面的电荷量为，则电流是（ ）
A．B．C．D．
9．一个半径为r的细橡胶圆环上均匀地带有电荷量为Q的负电荷，当圆环以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，橡胶环中等效电流的大小为
A．QB．C．D．
10．一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I．已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿佛加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（ ）
A． B． C． D．
11．下列属于功的单位的是（ ）
A．瓦特B．牛·米
C．千克·米/秒2D．牛/米
12．下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电流越大，表示通过的导体横截面的电荷量越多
B．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
C．导体中有电流通过时，电子定向移动速率很小
D．在金属导体中，自由电子的无规则热运动就会形成电流
二、多选题
13．关于电流，下列说法中正确的是（ ）
A．由可知，通过导线截面的电量越多，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I=可知，同一导体中的电流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
14．如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接入电路，两端电压为U，则( )
A．通过两棒的电流相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强大
D．细棒的电压U1大于粗棒的电压U2
15．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内通过横截面积的电子数目可表示为（）
A．nSvΔtB．nvΔtC．D．
三、解答题
16．现有一定值电阻，当两端电压为 14.4V 时，20 秒内有 9×1018自由电子通过此电阻，已知 e=1.6×10-19C，求电阻大小。
17．如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电量为-2×10-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J．则：
(1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？
(2)A、B两点的电势差UAB为多少？
(3)匀强电场的场强为多大？
参考答案
1．D
【详解】
AB．根据I=q/t，单位时间内通过横截面的电荷量，甲是乙的2倍，所以甲的电流是乙电流的两倍，故A B错误；
CD．根据电流的微观表达式I=nqvS可知，
则导体甲中自由电荷定向移动的速率是乙导体的4倍，故C错误，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
2s内流过的电量为
则由电流的定义可知
由于正离子水平向右移动，则电流的方向向右。故ABD错误，C正确。
故选C。
3．B
【详解】
AB．由于单位时间内通过乙导体某一横截面的电荷量是通过甲导体某一横截面的电荷量的2倍，根据：
可知乙导体中的电流是甲的2倍，故A错误，B正确；
CD．根据电流微观表达式：
则：
由于不知道甲、乙两导体的性质（n、q不知道），所以v的关系无法判断，故C错误，D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．蓄电池充足一次电可储存的电能为
W=UQ=UIt=48V×120A×1h=5760W•h=2.0736×107J
选项A错误；
B．根据电功率的公式P=UI，则电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流为
故B错误；
C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作
故C正确；
D．电动机在额定电压下工作1h，流过的电量为
q=It=25A×1h=25A×3600s=9×104C
故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
电流大小
方向向右。
故选D。
6．B
【详解】
根据
而
代入数据得1 s内发射的重离子个数
n=2.5×1013个
故选B
7．C
【详解】
根据电流的微观表达式
在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量
则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为：
将代入得
正确C正确，ABD错误。
故选C。
8．A
【详解】
由
得
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．D
【详解】
负电荷运动的周期T=，任取一截面，一个周期内通过截面的电量为Q，则电流I=q/t=Q/T=，故D正确,ABC错误．
故选D
10．A
【解析】试题分析：可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，再解得自由电子定向移动的速率．
设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为，t时间内通过导体截面的电荷量为，则电流强度为，得： ，A正确．
11．B
【详解】
A．瓦特是功率的单位，A错误；
B．根据可知牛·米是功的单位，B正确；
C．根据可知千克·米/秒2是力的单位，C错误；
D．当单位为牛/米时，即表示，不表示功的计算，所以不是功的单位，D错误。
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
A．电流大说明单位时间内流过导体横截面的电荷量多，但若不确定时间，则电荷量无法确定，故A错误；
B．电流既有大小又有方向，但电流不是矢量，是标量，因为电流的运算遵守代数加减法则，不是平行四边形定则，故B错误；
C．在电路中电子定向移动速率与电场传导速率不同，电子定向移动速率远小于电场传导速率，故C正确；
D．金属导体中，自由电子定向移动形成了电流，故D错误。
13．BC
【解析】
【详解】
通过导线截面的电量多，若时间长，电流不一定大，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，B正确；由知，同一导体中的电流与导体两端的电压成正比，选项C正确；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，D错误．
14．ACD
【详解】
AD．设两段铜棒长度相等，细端电阻为R1，粗端为R2，根据电阻定律，则R1>R2；由于两电阻串联，故电流相等I1＝I2，U1>U2，故AD正确．
C．由E＝知细棒内的场强E1大于粗棒内的场强E2，所以C正确．
B．又由I＝neSv可知，两段铜棒I、n、e相同，而S1v2，所以B错误；
故选ACD．
【点睛】
本题考查串并联的电流、电压规律及欧姆定律等内容；同时要注意明确在导体中形成了沿导线的电场，U=Ed在这里同样适用．
15．AC
【详解】
CD．根据电流的微观表达式I=nqvS，在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量
Q=I△t
则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为
选项C正确，D错误；
AB．将I=nevS代入得
故A正确，B错误．
16．200Ω
【解析】由得： ；
则由欧姆定律可得： ；
17．(1)-0.1J (2)5×103V (3)5×105V/m
【详解】
(1)据电场力做功与电势能变化间关系，有：
(2)根据静电力做功与电势差关系可得：
(3) A、B两点沿场强方向距离：
据匀强电场中场强与电势差的关系可得：