物理必修 第三册1 电源和电流习题

11.1　电源和电流　练习题

一、选择题

1.下列说法正确的是(　　)

A.电源的作用是使电路中产生电荷

B.电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动

C.只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流

D.导线中的电场是由电源两极在空间直接形成的

2.(多选)下列关于电流的说法正确的是(　　)

A.电荷的定向移动形成电流

B.金属导体中电流方向是自由电子定向移动的方向

C.电流既有大小又有方向，所以电流是矢量

D.由I=可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多

3.(多选)下列关于电流方向的说法正确的是(　　)

A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向

B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向

C.在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反

D.在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同

4.通过一个导体的电流是5 A，经过4 min通过该导体某横截面的电荷量是(　　)

A.20 C B.50 C C.1 200 C D.2 000 C

5.计数器因射线照射，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个电子到达阳极，则计数器中的电流为(　　)

A.0 B. C. D.

6.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知横截面积S铝=2S铜.在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面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电流的大小关系是(　　)

A.IA=IB

B.IA=2IB

C.IB=2IA

D.不能确定

7.如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米橡胶棒所带电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为(　　)

A.qvS    B.

C.qv    D.

8.如图所示的电解槽接入电路后，在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，e为元电荷，以下说法正确的是(　　)

A.当n1=n2时，电流大小为零

B.当n1>n2时，电解质溶液中电流方向向右，大小为I=

C.当n1<n2时，电解质溶液中电流方向向左，大小为I=

D.无论n1，n2大小关系如何，电解质溶液中电流方向向右，大小为I=

9.铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，假设每个铜原子提供一个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，今有一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I时，电子定向移动的平均速率为(　　)

A.光速c  B. 

C.  D.

二、非选择题

10如图所示为一块手机电池背面的部分符号，其中

“4 500 mA·h”为电池的容量，表示电池放电时能输出的总电荷量，求解下列问题：

(1)若该电池可待机5天，待机放电电流的大小是多少?

(2)若播放视频时间为15 h，则播放视频的电流大约是待机电流的多少倍?

11.导线的横截面积为1 mm2，通入的电流是1 A，设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子(电子电荷量e=1.6×10-19 C).求：

(1)在1 s内，有多少个电子通过导线的横截面?

(2)自由电子定向移动的平均速率是多大?

(3)自由电子沿导线移动1 m，平均要多少时间?

参考答案

1.B 

2.AD 

3.BCD   

4.C   

5.D  

6.A  
7.C  解析：在运动方向上取一横截面，则在t时间内通过该横截面的电荷量为Q=vt·q，等效电流I==qv，故C正确.

8.D  解析：电解质溶液导电时，定向移动的电荷是正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成同向电流，所以电流大小为I=，电流方向为正离子定向移动的方向即电流方向向右，选项D正确.

9.D   解析：设自由电子定向移动的平均速率为v，经时间t，长度为l=vt的导线中自由电子通过某截面，该长度的导线质量为m′=ρSvt，所含原子数为n′=NA=，每个铜原子提供一个自由电子，其中自由电子数为n″=n′==，t时间通过导线某截面的电荷量q=n″e=，由公式I=得I=，即v=，选项D正确.

10. 解析：电池放电时能输出的总电荷量q=4 500 mA·h=4 500×10-3×

3 600 C=1.62×104 C.

(1)待机放电电流I1== A=3.75×10-2 A=37.5 mA.

(2)播放视频时的电流I2== A=0.3 A=300 mA，

则==8(倍).

答案：(1)37.5 mA　(2)8倍

11.解析：(1)1 s内通过导线横截面的电荷量q=It=1 C，其电子数为N===6.25×1018个.

(2)根据电流的微观表达式I=neSv得v==

m/s=7.35×10-5 m/s.

(3)根据l=vt可得自由电子沿导线移动1 m所需时间为t==

s=3.78 h.

答案：(1)6.25×1018个　(2)7.35×10-5 m/s   (3)3.78 h