高中物理五、电流和电源练习题

课时训练5　电流和电源

题组一　电流的形成与计算

1.关于电流,下列说法中正确的是(　　)

A.通过导线横截面的电荷量越多,电流越大

B.电子运动的速率越大,电流越大

C.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导线中的电流越大

D.因为电流有方向,所以电流是矢量

解析:电流的大小等于单位时间内通过导线横截面的电荷量,C项对;通过导线横截面的电荷量越多,电流不一定越大,因为还与时间有关,A项错;电子运动的速率越大,单位时间内通过导线横截面的电荷量未必越大,因为还和通过横截面的电荷量有关,B项错;电流有方向,但电流不是矢量,电流方向的含义与矢量方向的含义是不同的,D项错.

答案:C

2.下列说法中正确的是(　　)

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,则不能形成电流,故选项A错误;形成电流的条件是导体两端保持有电压,并且有可自由移动的电荷,故D项错误;电流有方向,但叠加时用代数加法,所以是标量,而不是矢量,则C项错误.

答案:B

3.关于电流的方向,下列叙述中正确的是(　　)

A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向

B.在电解质溶液中有可自由移动的正离子和负离子,电流方向不能确定

C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向

D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同

解析:物理学上规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向,因此负电荷定向移动的方向应与电流的方向相反,所以A、D项错误,C项正确;电流的形成是因导体两端加电压后,在导体内产生电场,导体内的自由电荷在电场力的作用下定向移动,所以在电解质溶液中,正、负离子受方向相反的电场力作用,定向移动的方向相反,因此形成的电流方向是一致的,所以仍可以据正离子或负离子定向移动的方向判断电流方向,B项错误.

答案:C

4.导体中电流大小是0.5 A,求0.5 min内通过导体横截面的电荷量.

解析:由I=知Q=It=0.5×30 C=15 C.

答案:15 C

5.某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子向相反方向通过某截面,那么通过这个截面的电流有多大?

解析:I=

= A

=3.2 A.

答案:3.2 A

6.

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,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n mol电子,每昼夜能除m kg,计算高压电源的电流I.(电子电荷量设为e,阿伏加德罗常数为NA,一昼夜时间为t)

解析:由于电离出的气体中电子和正离子同时导电,则流过的电荷量q跟煤粉吸附的电荷量q'的关系是q=2q'

而q'=mnNAe,所以I=.

答案:

题组二　电源和电动势

7.下列哪位科学家发明了最早的直流电源(　　)

A.意大利化学家和物理学家伏打

B.英国物理学家法拉第

C.意大利医学教授伽伐尼

D.美国发明家爱迪生

答案:A

8.关于电源,以下说法正确的是(　　)

A.电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极,从而保持两极之间有稳定的电势差

B.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能

C.只要电路中有电源,电路中就一定有电流

D.电源实质上也是一个用电器,也需要外界提供能量

解析:本题考查对电源概念的理解.电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差,这需要电源不断地将负电荷向负极聚集,将正电荷向正极聚集.因外电路中的自由电子在电场力的作用下向正极移动,故在电源内部,电源需要将正极上的电子搬运到负极,以维持电势差不变,故A错;从能量角度来看,电源在搬运电荷的过程中,需要克服电场力做功,将其他形式的能转化为电能,B对;电路中有电流时,不仅需要电源,还需要电路是闭合的,故C错;电源是对电路提供能量的装置,故D错.故选B.

答案:B

9.如图是一块手机电池标签:

(1)这块电池的电动势是多少?

(2)这块电池最多可放出多少电荷量?若该电池工作电流为0.04 A,则该电池最多可工作多长时间?

解析:(1)由标签可以看出,电动势为3.7 V.

(2)该电池的容量为550 mAh,

即Q=550×10-3×3 600 C=1 980 C

由I=得t= s=4.95×104 s.

答案:(1)3.7 V　(2)1 980 C　4.95×104 s

(建议用时:30分钟)

1.满足下列哪一个条件,就能产生持续电流(　　)

A.有自由电子　　　 　B.导体两端有电压

C.任何物体两端有电压 D.导体两端有恒定电压

解析:产生持续电流的条件是有能自由移动的电荷和持续的电压,所以只有D项符合题意.

答案:D

2.在下列单位中,不是电流单位的是(　　)

A.C/s B.mA

C.A D.N/V

解析:其中mA、A均为电流单位,所以B、C正确;由电流定义I=知A中C/s也是电流单位;由初中所学功率的公式P=UI知I=,P的单位取W,U的单位取V,则电流I的单位为W/V,而不是N/V,因此D不是电流的单位.

答案:D

3.下列说法中正确的是(　　)

A.用导线、开关把电灯等用电器连接起来就组成一个完整的电路

B.电源是使电路中有持续电流的装置

C.干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源

D.手电筒照明时,电流方向是由电池的负极经灯泡到正极的

解析:在A项中缺少电源,是不能形成完整的电路的;电动机不是电源,所以C错;D项中电流是从电源的正极经灯泡流向电源的负极.

答案:B

4.电视机显像管中,2 s内有6×1013个电子通过截面大小未知的电子枪,则显像管中电流大小为(电子电荷量e=1.60×10-19 C)(　　)

A.4.8×10-6 A 

B.3×10-13 A

C.9.6×10-6 A 

D.因截面积未知,无法计算

解析:由电流定义I=知电流大小只与单位时间内通过所选截面的电荷量有关,因为Q=ne=6×1013×1.60×10-19 C=9.6×10-6 C

所以I= A=4.8×10-6 A.

答案:A

5.有关电动势的说法中正确的是(　　)

A.电源电动势的大小等于电源没有接入电路时电源两极间电压的大小,所以当电源接入电路时,电动势的大小将发生变化

B.电源提供的电能越多,电源的电动势越大

C.电源的电动势越大,也就是电源内储存的电越多

D.电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量

解析:电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领;对于确定的电源,其电动势由电源本身的因素决定,与是否接入电路及电路消耗电能的多少无关.故只有D项正确.

答案:D

6.

如图所示的电解池,通电1 s,其间共有3 C的正离子和3 C的负离子通过截面xy,则这个电路中的电流是 (　　)

A.0 A B.1.5 A

C.3 A D.6 A

解析:由电流的定义知I==6 A.

答案:D

7.在干电池与小灯泡组成的闭合电路中:

(1)在干电池内部是　　　　能转化为　　　　能,电流的流向是从　　　　　　　　极流向　　　　　极. 

(2)在小灯泡上是　　　　能转化为　　　　能,电流的流向是从电源　　　　极端经电灯流向电源的　　　　极端. 

解析:(1)干电池内部是把化学能转化为电能,电流方向从电源负极流向正极.

(2)在小灯泡上是将电能转化为内能,电流的流向是从电源的正极端经灯泡流向电源的负极端.

答案:(1)化学　电　负　正　(2)电　内　正　负

8.如图所示是某款手机锂离子电池的铭牌,根据铭牌上的信息可知,该电池的电动势是多少?若该手机的待机电流是10 mA,则该电池可使手机待机多长时间?

解析:由铭牌上可直接读出其电动势为3.7 V,储存最大电荷量Q=1 800 mAh,如果待机时电流为10 mA,则待机时间t= h=180 h.

答案:3.7 V　180 h