人教版高二物理选修3-1课时作业第二章 恒定电流 2.1电源和电流 word版含解析答案
高中同步新课标高中物理人教版选修3-1练习：第二章恒定电流2(1)
高中同步新课标高中物理人教版选修3-1练习：第二章恒定电流2(1)9．实验：练习使用多用电表(本栏目内容，在学生用书中分册装订！)1.如图所示电路中E为电源，R1、R2为电阻．S为开关．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后，正确的接法是( ) A．保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处B．保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处C．将S断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处D．将S断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处解析：多用电表使用时，无论是电压挡、电流挡其电流都是从正插孔进，负插孔出，正插孔接红表笔，负插孔接黑表笔．具体来说，电压挡和电流挡接外电源时，相当于电压表和电流表，故正确答案为C.答案：C 2．黑盒中有一个二极管，还有两个阻值均为1 kΩ的电阻，它们与黑盒的接线柱1、2、3接成电路，用多用电表的电阻挡对这三个接线柱间的电阻进行测量，得到的数据见下表，那么黑盒中的线路是( )答案：C3．下图为用多用电表测电路中电流的实验，图中多用电表测试的是________(填“甲电阻”“乙电阻”或“总”)的电流，测得电流的大小是________．解析：由电路中连接情况知，多用电表与乙电阻串联，故测试的是乙电阻的电流．由图知选择量程为100 mA，故指针指示读数为50mA.答案：乙电阻50 mA 4．图中A、B、C是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置，D是多用表指针在测量时的偏转位置，由此可知：(1)A是________挡，若用此挡测量，指针位置如D，则读数是________；(2)B是________挡，若用此挡测量，指针位置如D，则读数是________；(3)C是________挡，若用此挡测量，指针位置如D，则读数是________．答案：(1)欧姆15 kΩ(2)直流电流 4.9 mA (3)直流电压24.5 V 5．图甲为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值为200～300 Ω的定值电阻，测量的某些步骤如下：(1)调节可调部件________(用示意图中字母表示)，使电表指针停在________位置；(2)调节可调部件K，使它的尖端指向________位置；(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件________(用示意图中字母表示)，使电表指针指向________位置．(4)用多用电表测量另一电阻的电阻值时，电表的读数如图乙所示，该电阻的阻值为________Ω.解析：图甲中S为指针定位螺丝，T为欧姆表调零旋钮，K为选择开关．使用前应先进行机械调零，用小螺丝刀轻旋指针定位螺丝S，使指针指在左端零刻线，预先估计待测电阻的大小，再将开关K旋至适当的电阻量程挡上，测量前先较正欧姆表的零点，即将两表针短路，观察指针是否指在电阻刻度右端的零点，如不对正，可旋动欧姆表调零旋钮，使之对正，然后将两表笔分开，分别接于待测电阻两端，这时所测得的电阻值，应是电表指示数值乘以选择开关所指的倍率．答案：(1)S 左端的“0”(2)Ω挡的×10(3)T 右端的“0”(4)2006.在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示，闭合开关后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)；(1)若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是____________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)．(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至________(填“欧姆×100”“直流电压10 V”或“直流电流2.5 mA”)挡，再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．(3)若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、________、________.解析：(1)电流表示数为零，说明外电路一定是断路，电压表有示数为E，说明电源与电压表之间的连接无断路，所以发生故障的一定是待测金属丝．(2)电流表示数为零，说明外电路一定存在着断路．因为电源两端有电压，所以不能用电流表来检测，只能用电压表(量程高于电源电动势)来检测，没有电压表的情况下，则利用多用电表的10 V直流电压挡来检查故障．多用电表的红表笔应和电源的正极相连．答案：(1)待测金属丝(2)直流电压10 V 红(3)0 E E 7．(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时指针偏转如图(a)所示．请你简述接下来的测量操作过程．图(a)①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________.(2)图(b)是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置______时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大．答案：(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值(2)电阻1,2 1 8．(2013·上海单科)为确定某电子元件的电气特性，做如下测量．(1)用多用电表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择______(填“×10”或“×1 k”)倍率的电阻挡，并________再进行测量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为________Ω.(2)将待测元件(额定电压9 V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用电表、开关及若干导线连接成电路如图乙所示．添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性．本实验中使用多用电表测电压，多用电表的选择开关应调到________(填“直流电压10 V”或“直流电压50 V”)挡．解析：(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择“×10”倍率的电阻挡，并进行欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如图甲所示，测量结果为70 Ω.(2)要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路．本实验中使用多用电表测电压，多用表的选择开关应调到直流电压“10 V”挡．答案：(1)×10欧姆调零70(2)电路如图直流电压10 V9．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至欧姆表“×1”挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”或“黑”)色；图1(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)(b)(c)所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω；(a)(b)(c)图2(3)将图1中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA；(保留3位有效数字) (4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V．(保留3位有效数字)解析：(1)由多用电表电流“红表笔进，黑表笔出”，电流表“＋”接线柱电流流进，“－”接线柱电流流出知，a表笔为黑色表笔．(2)根据题图读数，多用电表读数为14.0 Ω，电流表读数为53.0mA，电阻箱读数为(4×1 Ω＋6×0.1 Ω)＝4.6 Ω.(3)从多用电表表盘来看，指针指在电流表“130”处时实际电流为53 mA，故指针指到最右端“250”处时，实际电流为(53× )mA≈102mA.(4)由E－IR＝Ir知E－14×0.053＝0.053×rE＝0.102r得E≈1.54 V答案：(1)黑(2)14.0 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54。
学人教版高中物理选修3-1学案2-1电源和电流2
第二章恒定电流1 电源和电流学习目标1.了解电源的形成过程.2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程.自主探究1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置.2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的,导线内的电场保持和平行.3.由分布的电荷所产生的稳定的电场,称为恒定电场.4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流.5.电流的程度用电流这个物理量表示;规定定向移动的方向为电流的方向;电流的单位是,符号是;公式为.合作探究【提出问题】问题1:电流形成的条件是什么?问题2:导体中产生电流的条件是什么?问题3:如何使电路中有持续电流?【要点提炼】一、电源1.要使电路中保持持续的电流,电路两端之间要有一定的.2.电源的作用:维持电路两端始终有一定的,使电路中保持.二、恒定电场问题:在有电源的电路中,导线内部的电场强度有什么特点呢?【要点提炼】1.由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,称为.2.在恒定电场中,任何位置的电场强度都不随时间变化,所以它的基本性质与相同.在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系,在恒定电场中.【合作探究】问题:在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用,而发生定向运动,从而形成电流,恒定电场中的电流有什么特点呢?三、恒定电流问题:1.什么样的电流被称为恒定电流?2.我们用什么物理量来描述电流的强弱程度?【巩固练习1】1.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2.电流方向与正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向.3.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为.结论:电流等于通过导体横截面的与通过这些所用的比值.4.某电解槽横截面积为0.5 m2,若10 s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为1 C,则电解液中的电流为.在电解液中,电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值的.【例题】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线,通过的电流I=1 A.已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C.求铜导线中自由电子定向移动的速率.【合作探究】问题:你认为计算出的电子定向运动速率与我们的生活经验是否相符?怎样解释?【巩固练习2】1.下列叙述中正确的有()A.导体中电荷运动就形成电流B.电流的单位是安C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.对于导体,如果两端电势差不为零,则电流一定不为零2.关于电流,下列说法正确的是()A.根据I=qt可知I与q成正比B.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C.电流有方向,是标量D.电流的单位“安培”不是国际单位制单位3.某电解质溶液,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流是多大?课堂检测一、选择题1.关于电源的作用,下列说法正确的是()A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放出电能C.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来2.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则()A.v1最大B.v2最大C.v3最大D.无法确定3.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为().8×10-6×10-13.6×10-6×10-6 A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是通过甲导体电流的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体中的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.某正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道,当环中的电流为10 mA时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目为().0×1011.0×1019.0×1013.0×1036.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,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速率为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.vqB.C.qvSD.7.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是()A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→AB.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=D.溶液内电流方向A→B,电流I=8.来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速,形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d,质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场,质子到达靶时的速度为v,则质子源与靶间的质子数为()A. B. C. D.9.铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,现有一根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.C.D.二、计算题10.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少?11.导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m,平均要多少时间?12.已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?。
【精准解析】高中物理人教版选修3-1教师用书：第2章+1 电源和电流+Word版含解析
[学习目标] 1.[物理观念]了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场。
2.[物理观念]知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。
(重点)3.[科学思维]理解电流形成的微观实质。
(难点)一、电源1．定义：电源是能不断把电子从正极搬运到负极的装置。
2．作用(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差。
(2)保持电路中有持续的电流。
二、恒定电场1．定义：由电路中稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2．形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
3．特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化。
三、恒定电流1．电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。
(2)物理意义：反映了电流的强弱程度。
(3)符号及单位：符号是I，单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为A、mA、μA)。
(4)表达式：I＝qt(5)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。
2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流。
(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别。
(×)(2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。
(√)(3)电流既有大小，又有方向，是矢量。
(×)(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。
(√)(5)导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的。
(×)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AC．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在B[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有电势差，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误；电流有方向，但它是标量，故选项C错误。
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电流综合练习
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电流综合练习一、单选题1.关于下列甲、乙两电路图说法正确的是()A．甲图中滑动变阻器R0属分压式接法B．甲图中电阻R两端的电压能从零开始调节C．乙图中滑动变阻器R0属限流式接法D．乙图中电阻R两端的电压能从零开始调节2.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大，可采用的接法是()A．将R1、R2串联后接到电源两端B．将R1、R2并联后接到电源两端C．将R1单独接到电源两端D．将R2单独接到电源两端3.鸟儿落在220 V的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露电线，但鸟儿仍安然无恙，这是因为()A．鸟儿有耐高压的天性B．鸟儿是干燥的，所以鸟体不导电C．鸟儿两脚间的电压几乎为零D．鸟体电阻极大，所以无电流通过4.一台电动机，额定电压为100 V，电阻为1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为()A． 500 WB． 25 WC． 1 000 WD． 475 W5.如图所示电路，灯A、B都能正常发光，忽然灯A变亮，灯B变暗，如果电路中有一处出现断路故障，则出现断路故障的电路是()A．R1所在的支路B．R2所在的支路C．R3所在的支路D．电源所在的电路6.如图所示，直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线，曲线b为小灯泡R两端的电压随电流强度的变化图线，用该电源和该小灯泡R组成的闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别是（）A． 0.6 W，5 ΩB． 0.6 W，ΩC． 0.8 W，5 ΩD． 0.8 W，Ω7.一节干电池的电动势为1.5 V，其物理意义可以表述为()A．外电路断开时，1 s内它能将1.5 J的化学能转化为电势能B．外电路闭合时，1 s内它能将1.5 J的化学能转化为电势能C．外电路闭合时，1 s内它能将1.5 C的电荷量通过导线的某一截面D．外电路闭合时，导线某一截面每通过1 C的电荷量，整个电路就获得1.5 J的电能8.伏安法测定一个阻值约12欧的电阻，实验室提供直流电压表内阻约为3 kΩ，直流电流表内阻约为1 Ω，实验中应采用电流表()A．外接法，测量值偏大B．内接法，测量值偏大C．外接法，测量值偏小D．内接法，测量值偏小9.如图所示，是某晶体二极管的伏安特性曲线，下列说法正确的是()A．加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大B．加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小C．无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件D．二极管加正向电压时，电流随电压变化是一条直线10.在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时()A．RM变大，且R越大，U增大越明显B．RM变大，且R越小，U增大越明显C．RM变小，且R越大，U增大越明显D．RM变小，且R越小，U增大越明显11.下列说法中正确的是（）A．由R=可知一般导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比B．比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R=C．导体电流越大，电阻越小D．导体两端电压越大，电阻越大12.关于电源的电动势，下列说法中正确的是()A．电动势公式E＝中W与电压U＝中的W是一样的，都是电场力做的功B．不管外电路的电阻如何变化，电源的电动势不变C．电动势就是电压，它们之间无区别D．外电路全部断开时，电动势将变为零13.如图所示是一欧姆表（多用电表欧姆挡）的结构示意图，虚线框内有欧姆表的内部电路，红、黑表笔分别插入正、负插孔，虚线框内的欧姆表的内部电路图正确的是（）A．B．C．D．14.已知两电阻R1、R2的I－U图线如图所示，把R1、R2并联接到一电源上，R1消耗的功率为6 W，则电源输出的功率是()A． 8 WB． 10 WC． 15 WD． 22 W15.一个电流表的满偏电压为U g，内电阻为R g，要把它改装成量程较大的电流表，应在电流表上()A．串联一个小电阻B．并联一个小电阻C．串联一个大电阻D．并联一个大电阻二、填空题16.在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，用测出的数据画出了电源的U－I图象，如图所示，若E、r分别表示电池的电动势和内电阻，则：E＝____V；r＝______Ω.17.当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图所示．若此时选择开关对准×100 Ω挡，则被测电阻的阻值为______Ω.若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏离最左端角度很大，则应该换用倍率更______(填“大”或“小”)的挡位，换挡后还要________，用完电表后把选择开关拨到_________．18.(1)多用电表除了可以测电阻，还可以测电压和电流，那么：用多用电表测二极管正向电阻时，________表笔接二极管的正极；用多用电表测量用电器两端的电压时，________表笔接高电势；用多用表测电流时，电流应该从____________表笔流入．(以上均填“红”或“黑”)(2)如图所示，A、B、C是多用电表在进行不同测量时，转换开关分别指示的位置，多用电表表盘指针在测量时的偏转位置如图所示．若是用A挡测量，则读数为________；若是用B挡测量，则读数为________；若是用C挡测量，则读数为________．19.在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“1”时，则在C端输出的电信号为________，D端输出的电信号为________．(填“1”或“0”)．20.一块数码相机中用的锂电池的电动势为3.6 V，容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA的电流释放可放电1 h，用500 mA的电流释放可放电2 h，以此类推)．当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右，则每拍一张照片所消耗的电能约为________ J；当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右，则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为________ J.答案解析1.【答案】D【解析】当滑片P连线上不连接电阻时，为限流式接法，当滑片P上连接电阻时，为分压式接法，其中分压式接法中电阻R两端的电压能从零开始调节甲图中滑动变阻器的滑片P上没有连接电阻，所以为限流接法，A错误．只有采用分压式接法时，电阻R两端的电压才可以从零开始调节，B错误．乙图中滑动变阻器的滑片P上联有电阻，所以为分压式接法，电阻R两端的电压可以从零开始调节，所以C错误，D正确．2.【答案】C【解析】由图可知，R1＝0.5 Ω，R2＝1 Ω，电源内阻r＝0.5 Ω，电源的输出功率随外电阻的变化而变化，当R外＝r时，电源的输出功率最大，因而R1单独接到电源两端时，电源输出功率最大.3.【答案】C【解析】鸟儿两脚间导线的电阻几乎为零，由欧姆定律I＝得U＝IR，故两脚间的电压几乎为零．4.【答案】B【解析】电动机的热功率P＝I2r＝52×1 W＝25 W，B正确，A、C、D错误．5.【答案】B【解析】若电阻R1断路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减少，路端电压增大，而通过R3的电流增大，通过A灯和R2的总电流减小，则A灯两端的电压减小，A灯变暗．而B灯的电压增大，B灯变亮，A错；电阻R2与灯泡A是并联的，若R2断路，电阻增大，灯泡A两端电压增大，灯泡B两端电压降低，所以灯A变亮，灯B变暗，B正确；电阻R3与灯泡B是并联的，若R3断路，外电路总电阻增大，路端电压增大，A、B两灯泡两端电压都增大，功率都变大，所以A、B 两灯都变亮，C错；若电源所在的电路断路，两灯都熄灭，D错，所以本题选择B.6.【答案】A【解析】根据U=E﹣Ir可知，电源的内阻为：r=Ω=5 Ω；两图象的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压为3 V，电流为0.2 A，则功率为：P=UI=3×0.2 W=0.6 W；故A正确，B、C、D错误．7.【答案】D【解析】电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，也就是转化成的电能．8.【答案】C【解析】因为≫，所以电流表采用外接法，因为电压表的分流，所测的电流为电压表和电阻的总电流，即比实际电流大，而电压表显示的准确的电阻两端电压，所以测量值偏小，故选C. 9.【答案】C【解析】由图象可得，无论是正向电压还是反向电压，当电压增大到一定数值，电流都会急剧增加，即电阻减小，所以A、B都错误；无论加正向电压还是反向电压，其伏安特性都是非线性的，D项错误．10.【答案】C【解析】当RM变大时，回路的总电阻R总变大，根据I总＝，得干路中的电流I总变小，S两端的电压U＝I总RS变小，故选项A、B错误；当RM变小时，回路的总电阻R总变小，根据I总＝，得干路中的电流I总变大，S两端的电压U＝I总RS变大，而且R越大，RM变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项C正确，选项D错误．11.【答案】B【解析】导体的电阻取决于导体自身，与U、I无关，故A、C、D错误；比值反映了导体对电流的阻碍作用，定义为电阻，故B正确.12.【答案】B【解析】E＝中W为非静电力做功，而U＝中W为静电力做功，所以A错误；电动势和电压用同样的单位，但是它们是不同的物理量，所以C项错误；电动势与电路连接无关，所以D项也错误13.【答案】A【解析】由于要保证电流在表头中由红进黑出，故红表笔应接电源的负极，黑表笔接电源的正极，并且在测量电阻时要进行欧姆调零，故应串接滑动变阻器,故选A．14.【答案】B【解析】从题图得出R1＝8 Ω，R2＝12 Ω，并联时，U1＝U2，故P1R1＝P2R2，得6 W×8 Ω＝12 Ω·P2，求得P2＝4 W，则P＝P1＋P2＝10 W.15.【答案】B【解析】电流表改装成大量程电流表要并联电阻分流，并联的电阻值为：R＝＝(n为扩大的倍数)，可知所并的电阻较小．故B正确，A、C、D错误．16.【答案】1.40 1【解析】由U＝E－Ir可知图象与纵坐标的交点为电源电动势，图象的斜率表示电源内阻，所以E＝1.4 V，r＝Ω＝1 Ω17.【答案】2.8×103(填2800也对)小欧姆调零OFF挡或者交流电压最高挡【解析】多用电表欧姆挡的特点是：表盘刻度不均匀、0刻度线在右边，多用电表欧姆挡的读数等于表盘示数乘以倍率，由图可知表盘示数为28，选择开关置于电阻×100 Ω挡，即倍率为100，则被测电阻的阻值为：R＝28×100 Ω＝2.8×103Ω；若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏离最左端角度很大，说明指针示数较小，所选挡位太大，测电阻时应使指针指在中央刻度附近误差比较小，所以应换倍率更小的挡位；多用电表测量电阻时每次换挡后，要两表笔短接，重新欧姆调零；多用电表使用完毕，防止误操作损坏电表，应把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡．18.【答案】(1)黑红红(2)14 Ω 5.2 mA26.0 V【解析】(1)当用多用电表测量二极管正向电阻时，应用欧姆挡，电流从黑表笔流出电表，从红表笔流入电表，所以应该让黑表笔与二极管的正极相接；测量电压时电流应该从红表笔流入多用电表，测量电流时电流从红表笔流入多用电表．(2)若是用A挡测量，则读数为14×1 Ω＝14 Ω，若是用B挡测量，电流表量程为10 mA，此时读数为5.2 mA，同理读出电压表读数为26.0 V.19.【答案】10【解析】20.【答案】32.454【解析】电源输出的总电能E＝UQ＝UIt＝3.6×1×3 600 J＝12 960 J.关闭液晶屏时，每拍一张照片消耗的电能E1＝＝32.4 J.打开液晶屏时，每拍一张照片消耗的电能E2＝＝86.4 J.每拍一张照片液晶屏消耗的电能E3＝E2－E1＝86.4 J－32.4 J＝54 J.。
人教版选修3-1第二章恒定电流含答案解析
人教版选修3-1第二章恒定电流学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．灯泡中的灯丝断了，将灯丝搭接起来再用，则以下判断正确的是（_______） A ．比原来更亮B ．比原来更暗C ．搭接起来的地方容易断，其他地方不易断D ．搭接起来的地方不容易断，其他地方容易烧断2．一个表头并联一个电阻R 就改装成了一个大量程的电流表。
把改装后的电表和一个标准电流表串联后去测量电流，发现标准电表的读数为1A ，改装电表的读数为0.9A 。
为了使改装表准确，下列说法正确的是（ ）A ．在R 上并联一个大电阻B ．在R 上串联一个小电阻C ．将R 的阻值稍微变大D ．将R 的阻值稍微变小3．在图所示的电路中，通过电阻R 1的电流I 1是 ( )A ．11U I R =B ．111U I R =C ．1112U I R R =+D ．212U I R = 4．在图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1、R 3为定值电阻，R 2为滑动变阻器，C 为电容器。
将滑动变阻器的滑动触头P 置于位置a ，闭合开关S ，电路稳定时理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，理想电流表A 的示数为I 。
当滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑到b 且电路再次稳定时，理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1′、U 2′，理想电流表A 的示数为I′。
则以下判断中正确的是A ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，电容器的带电量减小B ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，通过R 3的电流方向由右向左C ．U 1＞U 1′，U 2＞U 2′，I ＞I′D ．22U U I I -'-'＝R 1＋r 5．额定电压均为220V 的白炽灯L 1和L 2的U －I 特性曲线如图甲所示，现将和L 2完全相同的L 3与L 1和L 2一起按如图乙所示电路接入220V 电路中，则下列说法正确的是（ ）A ．L 2的额定功率约为99WB ．L 2的实际功率约为17WC ．L 2的实际功率比L 3的实际功率小17WD ．L 2的实际功率比L 3的实际功率小82W6．如图所示，闭合电键S 电压表的示数为U ，电流表的示数为I ，现向左调节滑动变阻器R 的触头P ，电压表V 的示数改变量的绝对值为△U ，电流表的示数改变量的绝对值为△l ，则下列说法正确的是（ ）A ．U I 变大B ．U I∆∆变大 C ．电阻R 1的功率变大D ．电源的总功率变大二、单选题 7．物理学发展史群星璀璨，伽利略、牛顿、法拉第等许多物理学家为物理学的发展做出了巨大贡献，以下说法正确的是（ ）A ．伽利略理想斜面实验证明运动不需要力来维持，牛顿用扭秤实验测得万有引力常量B ．法拉第提出“场”的概念，并发现了电流的磁效应C ．库仑研究了静止点电荷之间的相互作用的规律，并测定了静电力常量D ．焦耳研究了电流生热的相关规律，牛顿在前人的基础上总结出了牛顿三定律8．形成持续电流的条件是()A．只要有电压加在物体的两端B．必须保持导体两端有电压C．只在导体两端瞬时加电压D．只要有大量的自由电荷9．关于实验器材，下列说法正确的是（）A．游标卡尺可以测杯子的深度B．电容相同的电容器，其储存的电量必相同C．打点计时器只能接低压交流电源D．定值电阻的阻值与其两端电压成正比，与其通过的电流成反比10．如图所示电路中，电源的电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况是（）A．电流表示数一直减小，电压表示数一直增大B．电流表示数一直增大，电压表示数一直减小C．电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大D．电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小11．如图所示的长方体是用电阻率为ρ的均匀金属制成的，长度为2L，其横截面为正方形，边长为L，若将它的a、b端接入电路时的电阻为R，则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是（）A．R B．R/4 C．R/2 D．4R12．如图所示，开关K原来是闭合的，当R1、R2的滑片处于图中所示的位置时，悬在平行板电容器的带电尘埃P刚好处于静止状态．要使尘埃加速向下运动的方法是( )A ．把R 1的滑片向上移动B ．把R 2的滑片向上移动C ．把R 2的滑片向下移动D ．断开开关K13．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
2021-2022学年高二物理人教版选修3-1课时作业： 恒定电流 单元测试 Word版含解析
单元测评(二)其次章恒定电流本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分.1～6题只有一个选项正确，7～10题有多个选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的热量确定越多B．公式W＝UIt适用于任何电路，而Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路C．热功率P热＝I2R＝U2R适用于任何电路D．焦耳定律Q＝I2Rt适用于任何电路2．来自质子源的质子(初速度为0)经始终线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流，已知质子源与靶间的距离为d，质子的电荷量为e，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，质子到达靶时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为()A.Idev B.2Idev C.Idv D.2Idv3．从某电热水壶的铭牌可推算出该电热水壶正常加热10 min产生的热量为()电热水壶型号SP356A 额定电压220 V额定功率1800 W 额定频率50 Hz额定容量 1.5 L 生产日期×年×月×市×有限公司A.1.8×104 J B．1.10×105 JC．1.32×105 J D．1.08×106 J图C214．两电源电动势分别为E1、E2(E1>E2)，内阻分别为r1、r2.图C21为两电源的路端电压随电流变化的图像，当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等．若将R减小为R′，电源输出功率分别为P1、P2，则()A．r1<r2，P1<P2B．r1>r2，P1>P2C．r1<r2，P1>P2D．r1>r2，P1<P2图C-225．在如图C22所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能毁灭的故障是()A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路6．图C23为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V，则该电路可能为()图C23图C247．如图C25所示电路中，开关S1、S2、S3、S4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，则()图C25A．若只断开S1，则P将静止B．若只断开S2，则P将向上做加速直线运动C．若只断开S3，则P将静止D．若只断开S4，则P将向下做加速直线运动8．为了保证行车平安和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其原理如图C26所示．M 为烟雾传感器，其阻值R M随着烟雾浓度的转变而变化，电阻R为可变电阻．车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大，装置发出警报．下列说法正确的是()图C26A．R M随烟雾浓度的增大而增大B．R M随烟雾浓度的增大而减小C．若要提高报警灵敏度可增大RD．若要提高报警灵敏度可减小R9．如图C27所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V0.4 W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光．现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则()图C27A．电源内阻为1 ΩB．电动机的内阻为4 ΩC．电动机正常工作电压为1 VD．电源效率约为93.3%10．如图C28所示的两种电路中，电源相同，各电阻阻值相等，各电流表的内阻相等且不行忽视不计．电流表A1、A2、A3、A4的示数分别为I1、I2、I3、I4.下列关系式中正确的是()图C28A．I1＝I2B．I1<I4 C. I2＝2I1 D. I2<I3＋I4第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、试验题(本题共4小题，每小题10分，共40分)11．多用电表是试验室和生产实际中常用的仪器．甲乙图C29(1)图C29甲是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到________或________；(2)在进行电压测量时，应将S拨到________或________；。
物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结
定义式：E= W q
W：非静电力做的功 q ：电荷量 2、物理意义：反映电源非静电力做功本领的大小。
（把其他形式的能转化为电能本领的大小）
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2.3 欧姆定律
一、电阻：
1、定义式： R U I
(取决于导体本身， 与U、I无关)
2、决定式： R ρ l s
二、欧姆定律：
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2.5 焦耳定律 Q＝I2Rt
电功和电热： 1）纯电阻电路中：
W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R 2）非纯电阻电路中： W＝UIt 大于I2Rt＝Q； P电＝UI 大于P热＝Q／t＝I2R P电＝P热＋P其它
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2.6 导体的电阻
1、电阻定律:
内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长 度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电 阻与构成它的材料有关.
r
内电路消 耗的电能
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三、电源的输出功率与效率
1、推导：由E= U外+ U内
得：EI= U外I+ U内I
即：P总= P外+ P内
r
电源提供的 电源的输出
电功率EI
功率U外I
∴ P出= P总- P内
电源内部的 发热功率I2r
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2、电源最大输出功率（纯电阻电路）
P出 UI
I 2R
E2R (R r)2
E
r+Rg+ R1+R
R=
E I
-(r+
R1+Rg)
R= 1.5V -150Ω I
每一个电流值都对应一个电阻值，将电流刻度换成电阻
刻度，即将电流表改装成欧精品姆PPT表，就可直接测电阻了。
人教版高二物理选修3-1课时作业第二章 恒定电流 1.2电动势 word版含解析答案
人教版选修3-1课时作业第二章 恒定电流电动势一、选择题1.(多选)关于电动势,下列说法中正确的是( )A.在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电势能增加B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大C.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动时,对单位电荷量做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时,移送的电荷量越多2.关于电动势,下列说法中正确的是( )A.一个电源的电动势的大小只由电源本身决定B.电动势公式E=W q 中的W 与电压U=W q中的W 是一样的,都是电场力做的功C.在电源内部,由正极到负极的方向为电动势的方向D.因电动势的单位和电势差相同,所以电动势实质上就是电势差3.某电源的电动势为4 V,则关于该电源,以下说法不正确的是( )A.该电源没有接入电路时,其两极之间的电势差为4 VB.当通过该电源的电荷量为1 C 时,该电源提供的电能为4 JC.该电源每工作1 s,电源提供的电能为4 JD.当通过同样的电荷量时,该电源比1.5 V 的干电池提供的电能多4.(多选)对于不同型号的电池,下列说法正确的是( )A.1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B.1号干电池的容量比5号干电池的容量大C.1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D.把1号干电池和5号干电池分别连入电路中,若电流I 相同,它们做功的快慢相同5.如图所示是一款MP4播放器,MP4的电池多为锂电池,假设锂电池的充电电流为500 mA,则以下说法正确的是( )A.1 s 通过电池某一横截面的电荷量为500 CB.1 s 通过电池某一横截面的电荷量为50 CC.充电过程把其他形式的能转化为电能D.充电过程把电能转化为其他形式的能6.据信息产业部在7月底公布的最新统计,今年上半年,国产品牌手机的国内市场占有率比去年猛升16.21%,达到55.28%的份额。
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人教版选修3-1课时作业第二章恒定电流电源和电流一、选择题1.关于电源的以下说法,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,从而使两极之间有一定的电势差B.电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极,从而使两极之间有一定的电势差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2.关于电流,下列说法正确的是()A.导体中无电流的原因是其内部的自由电荷停止了运动B.同一个金属导体接在不同的电路中,通过的电流往往不同,电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大C.由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动速率大得多,故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多D.电流的传导速率就是导体内自由电荷的定向移动速率3.(多选)关于电流的方向,下列说法中正确的是()A.在电源供电的外部电路中,电流是从高电势一端流向低电势一端B.电源内部,电流是从高电势一端流向低电势一端C.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D.电容器充电时,电流从负极板流出,流入正极板4.电解池的主要应用是工业制纯度高的金属,它能将电能转化为化学能。
如图所示,某电解池接入电路后,在t时间内有n1个一价正离子和n2个二价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,则下列说法正确的是()A.正离子定向移动形成的电流方向是从A指向B,负离子定向移动形成的电流方向是从B指向AB.当n1=2n2时,电流大小为零C.电流I=(n1+n2)etD.电流I=(n1+2n2)et5.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。
已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是()A.IΔleS √m2eUB.IΔle√m2eUC.IeS √m2eUD.ISΔle√m2eU6.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位长度内的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导体中通过的电流为I,则下列说法中正确的有()A.自由电子定向移动的速率为v0B.自由电子定向移动的速率为v=IneSC.自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD.自由电子定向移动的速率为v=Ine7.一根横截面积为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,阿伏加德罗常数为N A,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的速率为()A.MIρN A Se B.MIN AρSeC.IN AMρSeD.IN A SeMρ8.北京正负电子对撞机的储存环是长为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个B.5×1019个C.1.0×1013个D.1.0×103个9.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内沿相反方向通过溶液内某横截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是()A.当n1=n2时电流大小为零B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流大小为I=(n1-n2)etC.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流大小为I=(n2-n1)etD.溶液内电流方向从A→B,电流大小为I=(n1+n2)et10.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,单位体积内的电荷量为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.vqB.qv C.qvS D.qvS11.有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量,乙是甲的2倍,下列说法中正确的是()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大小相同12.导体中的电荷定向移动形成电流,要使电荷的定向移动速度增加到原来的2倍,在只改变一个物理量的条件下,可以实现的是()A.把导线的横截面积增到原来的2倍B.把导体中单位体积的自由电荷数增到原来的2倍C.把电流增到原来的2倍D.把电流减到原来的一半13. (多选)一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e。
此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为()A.nvStB.nvtC.Ite D.ItSe二、非选择题14.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,使煤粉带负电荷,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,每昼夜能除尘n kg,计算高压电源的电流大小I(电子电荷量设为e,阿伏加德罗常数为N A,一昼夜时间为t)。
15.导线中的电流是10-8 A,导线的横截面积为1 mm2。
(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 cm,平均需要多少时间?16.2020新春之际出现了罕见的新型冠状病毒疫情,举国上下,万众一心,科学救治,其中对重症肺炎病人需要使用急救呼吸功能障碍应急系统,某种急救机电源铭牌的部分数据如下表: 交流电源220 V 1.3 A正常工作时接地泄漏电流<50 μA(整机)内置电池24 V7 Ah平均工作电流2.8 A(呼吸频率15次/min)使用交流电源时该机的额定输入功率多大?若突然停电而使用内置电池,它最多可放出多少电荷量?该电池维持患者正常呼吸的工作时间约多长?答案一、选择题1.B电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极,从而使两极之间有一定的电势差,故A错,B对。
电路中有电流不仅需要电源,还需要电路是闭合的,两者缺一不可,故C错。
电源是对电路提供能量的装置,故D错。
2.B导体中无电流时,内部的自由电荷仍在无规律运动,选项A错误;由I=nevS可知,同一个金属导体接在不同的电路中,通过的电流往往不同,电流大说明那时导体内自由电荷定向运动的速率大,选项B正确;电流的大小与电荷无规则运动的快慢无关,选项C错误;电流的传导速率是电场形成的速度,约为光速,而自由电荷的定向移动速率远小于光速,选项D错误。
3.AD在电源供电的外部电路中,电流从正极流向负极,在电源的内部,电流从负极流向正极,电源正极电势高于负极电势,所以A正确,B错误。
电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C错误。
电容器充电时,电子流入负极板,所以电流从负极板流出,流入正极板,D正确。
4.D电流方向与正电荷的定向移动方向相同,所以电流方向由A到B,故A错误;由题意可知,流过溶液截面的电荷量q=(n1+2n2)e,则电流I=(n1+2n2)e,故D正确,B、C错误。
t5.B 设单位体积内电子数为n,对电子加速过程应用动能定理:eU=12mv 2,所以电子刚出电场时定向移动速度v=√2eU m 。
由电流的微观表达式I=neSv 得n=I Sev =I Se √m2eU ,长为Δl 的电子束内的电子数为N=n ·ΔlS=IΔle √m2eU,故B 正确。
6.D 电流微观表达式I=neSv 中n 为单位体积内自由电荷数,而本题中n 为单位长度内的自由电子数,t 时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt 内的自由电子,其数量为nvt,电荷量q=nvte,所以电流I=qt=nev,所以v=Ine,故D 正确。
7.A 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,因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,电子数n=ρSvt MN A ,t 时间内通过导体截面的电荷量q=ne,则电流I=q t=ρSveN AM,解得v=MIρSeN A,A 正确。
8.A 设在整个环中运行的电子数目为n,这些电子通过某一横截面所用时间为t,则t=240m110c =8×10-6 s,由I=q t=net,解得n=It e=10×10-3×8×10-61.6×10-19(个)=5×1011(个),故A 正确。
9.D 正离子定向移动方向就是电流方向,负离子定向移动的方向与电流方向相反;有正、负离子沿相反方向经过同一横截面时,公式I=qt 中的q 应是正、负离子电荷量绝对值之和,故I=(n 1+n 2)et;电流方向由A 指向B,与正、负离子的数量无关,A 、B 、C 错误,D 正确。
10.C 时间t 内通过棒的长度为l=vt,总电荷量为Q=vtSq,由I=Q t =qvtSt=qvS,故选项C 正确。
11.B 由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍,因此乙导体中的电流是甲的2倍,故A 错误,B 正确;又I=neSv,则v=IneS ,由于不知道甲、乙两导体的性质(n 不知道),所以v 的关系无法判断,C 、D 错误。
12.C 由公式I=nevS 可知,把导线的横截面积增到原来的2倍,则自由电荷定向移动速度减小为原来的一半,故A 错误;由公式I=nevS 可知,把导线中单位体积的自由电荷数增到原来的2倍,则自由电荷定向移动速度减小为原来的一半,故B 错误;由公式I=nevS 可知,把导线内电流增到原来的2倍,则自由电荷定向移动速度增大为原来的2倍,故C 正确;由公式I=nevS 可知,把导线内电流减到原来的一半,则自由电荷定向移动速度减小为原来的一半,故D 错误。
13.AC 在t 时间内,通过铜导线横截面的电荷量为It,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为N=Ite,故C 正确,D 错误;把I=neSv 代入N=Ite可得N=nvSt,故A 正确,B 错误。
二、非选择题 14.答案2mnN A et解析 根据电流大小定义式I=Q t,只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q,就能够求解电流大小I,需要注意的是,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电子和正离子同时导电,煤粉吸附的电荷量Q'=12Q 。
因为Q'=mnN A e,Q=It,所以mnN A e=12It,I=2mnN A et。