高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 电流习题

第3章　恒定电流

第1节　电流

基础过关练

题组一　电流的理解及计算

1.关于电流的说法正确的是 (　　)

A.根据I=可知I与q成正比

B.电流有方向,故电流是矢量

C.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

D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位

2.关于电流的方向,下列叙述中正确的是 (　　)

A.导体中电流的方向是自由电荷定向移动的方向

B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,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

3.一台半导体收音机,电池供电的电流是8 mA,也就是说 (　　)

A.1 h内电池供给8 C的电荷量

B.1 000 s内电池供给8 C的电荷量

C.1 s内电池供给8 C的电荷量

D.1 min内电池供给8 C的电荷量

4.(2021福建厦门双十中学高二月考)如图所示的电解液接入电路后,在t时间内有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,则以下关于通过该截面的电流的说法中,正确的是(元电荷的电荷量为e)              (　　)

A.当n1=n2时,电流大小为零

B.当n1>n2时,电源外部电流方向由A指向B,电流I=

C.当n1<n2时,电源内部电流方向由B指向A,电流I=

D.电源外部电流方向由A指向B,电流I=

5.(多选)半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则对由环产生的等效电流的判断正确的是              (　　)

A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍

B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍

C.若使ω、Q不变,将橡胶圆环拉伸,使其半径增大,等效电流将变大

D.若使ω、Q不变,将橡胶圆环拉伸,使其半径增大,等效电流将变小

6.当导体中有电流通过时,下列说法正确的是 (　　)

A.电子定向移动速率接近光速

B.电子定向移动速率就是电场传导速率

C.电子定向移动速率就是电子热运动速率

D.在金属导体中,自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动

题组二　电流的微观表达式

7.(多选)如图所示,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2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              (　　)

A.电流相等

B.电流不相等

C.自由电子定向移动的速率相等

D.自由电子定向移动的速率不相等

8.北京正负电子对撞机的储存环是周长240 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(　　)

A.5×1011 B.5×1019

C.1×10-2 D.1×104

9.(2021黑龙江大庆实验中学月考)一根长为L、横截面积为S的金属棒,电阻为R,棒内单位体积的自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为              (　　)

A. B.

C. D.

答案全解全析

第3章　恒定电流

第1节　电流

基础过关练

1.D　根据I=可以知道I是通过某一横截面的电荷量q与通过这些电荷量所用时间t的比值,当t一定时,I与q成正比,当q一定时,通电时间越长,电流越小,故A错误;电流有方向,但电流的运算要遵循代数运算法则,而矢量的运算要遵循平行四边形定则,故电流是标量,故B错误;恒定电流的大小和方向都不随时间变化,而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,只能说明电流大小相等,不能说明方向也不变,故C错误;电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位,故D正确。

2.C　电流是有方向的,电流的方向是人为规定的,物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反,自由电荷的电性不能确定,故只有C项正确。

3.B　根据q=It知,选项B正确。

4.D　电流的方向就是正电荷定向移动的方向,在电源外部电流方向由A指向B,在电源内部电流方向由B指向A,与n1、n2的大小无关,由题意可知,流过溶液截面上的电荷量q=(n1+2n2)e,则电流I==,故选D。

5.AB　橡胶圆环带正电,所以当圆环匀速转动时,等效于一个环形电流,电流方向即圆环转动方向。截取圆环的任一横截面,在橡胶圆环运动一周的时间T内,通过这个横截面的电荷量为Q,则有I=,又因为T=,所以I=。由上式可知,选项 A、B正确。

6.D　电子定向移动的速率很小,数量级大约为10-5 m/s,自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了一个速率很小的定向移动,故D正确,A错误。电场的传导速率为光速c=3×108 m/s,无规则热运动速率的数量级大约为105 m/s,故B、C错。

7.AD　由电流定义知I==,故A正确,B错误。由电流的微观表达式I=nSev知,因为I、n、e均相等,SA<SB,所以vA>vB,故C错误,D正确。

8.A　电子转一圈的时间为:t== s=8×10-6 s

整个环中电子的电荷量为:Q=It=10×10-3×8×10-6 C=8×10-8 C

所以电子的数目为:n===5×1011(个),故A正确,B、C、D错误。

9.B　金属棒内的电场类似一个匀强电场,其电场强度大小E= ①,

由欧姆定律可知,金属棒两端的电压U=IR ②,

由电流微观表达式可知I=nevS ③,

由①②③式解得,金属棒内的电场强度大小为E=,故选B。