高中物理电源和电流练习及答案解析
2025高考物理步步高同步练习必修3第十一章 电路及其应用电源和电流含答案
2025高考物理步步高同步练习必修3第十一章 电路及其应用1 电源和电流[学习目标] 1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义，知道电流的单位和方向.3.会推导电流的微观表达式，了解表达式中各量的意义．一、电源1．定义：能把电子从电源正极搬运到电源负极的装置就是电源． 2．作用：使导体两端始终存在电势差． 二、恒定电流1．定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流的定义式：I ＝qt ，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量．3．在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A.4．电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反．1．判断下列说法的正误．(1)导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动．( × ) (2)电流既有大小，又有方向，是矢量．( × ) (3)导体中的电流一定是正电荷定向移动形成的．( × ) (4)电子定向移动的方向就是电流的方向．( × )(5)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多．( √ )2．一次闪电，流动的电荷量大约为300 C ，持续的时间大约是0.005 s ，所形成的平均电流为________ A.答案 6×104一、电流的理解和计算 导学探究1．如图所示，用导线连接两个分别带正、负电荷的导体，导线中有无电流？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？答案 A 、B 之间有电势差，能形成电流，但不能持续下去．2．如图所示，如何让导线中保持持续的电流？电源起到了什么作用？答案 产生持续电流的条件是导体两端始终存在电势差，电源的作用就是移送电荷，保持导体两端的电势差．3．如图，盐水中可以形成电流，盐水中的电流和金属导体中的电流的形成有什么不同？答案 盐水中的电流是Na ＋、Cl －定向移动形成的，金属导体中的电流是电子定向移动形成的． 知识深化 1．电流的大小定义式：I ＝qt .用该式计算出的电流是时间t 内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等． 2．对电流的理解(1)电流虽然有方向，但它是标量，其计算遵循代数运算法则．(2)在外电路中电流方向由电源正极到负极，在电源内部电流方向由电源负极到正极． (3)I ＝qt是电流的定义式，或者说是求解电流的一种方法，电流I 与q 、t 无正反比关系．(4)q ＝It 是电荷量的计算式．例1 (多选)(2021·武汉新洲一中月考改编)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 ．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D ．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位 答案 BD解析 电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷(并不是创造了电荷，而是使正、负电荷发生了分离)，这样电源两端就会产生电压，电压使电路中的电荷发生定向移动形成电流，而不是产生电荷，故A 错误，B 正确；电流虽有方向，但它是一个标量，故C 错误；在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位安培是国际单位制中的七个基本单位之一，故D 正确． 例2 (2021·重庆巴蜀中学月考)在2 s 内有0.1 C 电荷通过横截面积为2 mm 2的金属导体，则电流是( ) A ．0.025 A B ．0.05 A C ．0.1 A D ．0.02 A答案 B解析 根据电流的定义可知，I ＝q t ＝0.12A ＝0.05 A ，故B 正确，A 、C 、D 错误．例3 如图所示，电解池内有一价的电解液，t 时间内通过溶液内面积为S 的截面的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下说法中正确的是( )A ．当n 1＝n 2时电流大小为零B ．当n 1＜n 2时，电流方向从B →A ，电流大小为I ＝(n 2－n 1)et C ．当n 1＞n 2时，电流方向从A →B ，电流大小为I ＝(n 1－n 2)etD ．溶液内电流方向从A →B ，电流大小为I ＝(n 1＋n 2)et答案 D解析 电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A 到B ，t 时间内通过溶液截面S 的电荷量为q ＝n 1e ＋n 2e ，则根据电流的定义式可得I ＝q t ＝n 1e ＋n 2e t ＝(n 1＋n 2)et ，A 、B 、C 错误，D 正确．公式I ＝qt的应用1．金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的，因此q 为通过导体横截面的自由电子的电荷量．2．电解质溶液中的电流是正、负离子同时向相反方向定向移动形成的，因此q 为正、负离子电荷量的绝对值之和．3．电解液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反． 例4 (2021·烟台市第一中学高二期末)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流．设电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法正确的是( ) A ．电流大小为v e2πr ，电流方向为顺时针B ．电流大小为v er ，电流方向为顺时针C ．电流大小为v e2πr ，电流方向为逆时针D ．电流大小为v er ，电流方向为逆时针答案 C解析 电流大小I ＝q t ＝e2πr v ＝v e 2πr，方向与电子运动的方向相反，即沿逆时针方向，选项C 正确．二、电流的微观表达式 1．电流的微观表达式的推导如图所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量大小为q .则：导体AD 内的自由电荷全部通过横截面D 所用的时间t ＝lv .导体AD 内的自由电荷总数N ＝nlS 总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq此导体中的电流I ＝Q t ＝nlSqlv ＝nqS v .2．电流的微观表达式I ＝nqS v 的理解(1)I ＝qt 是电流的定义式，I ＝nq v S 是电流的决定式，因此I 与通过导体横截面的电荷量q 及时间t 无关，从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量大小q 、定向移动的速率v ，还与导体的横截面积S 有关．(2)v 表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的． 3．区别三种速率 自由电荷定向移动速率自由电荷定向移动形成电流，其中自由电荷定向移动速率的数量级一般为10－4 m/s电子热运动速率导体内的自由电子在永不停息地做无规则的热运动，由于热运动，自由电子向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动速率的数量级为105 m/s电场传播速率(或电流传导速率) 等于光速．闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c 的速度建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向运动，整个电路也就几乎同时形成了电流例5 某根导线的横截面积为S ，通过的电流为I .已知该导线材料密度为ρ，摩尔质量为M ，电子电荷量为e ，阿伏加德罗常数为N A ，设每个原子只提供一个自由电子，则该导线中自由电子定向移动的速率为( ) A.MIρN A Se B.MIN AρSe C.IN A MρSe D.IN A Se Mρ答案 A解析 设该导线中自由电子定向移动的速率为v ，自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t ，每个原子可提供一个自由电子，则导线中原子数目与自由电子的数目相等，为n ＝ρS v t M N A ，t 时间内通过导线横截面的电荷量为q ＝ne ，则电流I ＝q t ＝ρS v eN A M ，解得v ＝MIρSN A e，故选项A 正确．针对训练 (2021·浙大附中期中)某实验室有两种材料制成的两个导体棒A 和B ，其中A 的横截面积为B 的2倍，经相等的时间流过导体棒B 横截面的电荷量为流过导体棒A 横截面的电荷量的2倍．则下列说法中正确的是( ) A ．流过两导体棒的电流相等B ．导体棒B 中的电流为导体棒A 的2倍C ．导体棒A 中自由电子定向移动的速率是导体棒B 的12D ．两导体棒中自由电子定向移动的速率相同 答案 B解析 由于单位时间内通过B 横截面的电荷量是通过A 横截面的电荷量的2倍，因此B 中的电流是A 中的电流的2倍，故A 错误，B 正确；又I ＝nqS v ，则v ＝InqS ，由于A 、B 两导体的材料性质不同，易知C 、D 错误． 三、电池的容量1．定义：电池放电时输出的总电荷量； 2．单位：“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)．例6 (多选)如图是某品牌电动汽车的标识牌，以下说法正确的是( )A ．该电池的容量为60 A·hB ．该电池以6 A 的电流放电，可以工作10 hC ．该电池以6 A 的电流放电，可以工作60 hD ．该电池充完电可贮存的电荷量为60 C 答案 AB解析 从题图标识牌可知电池的容量为60 A·h ，即以6 A 的电流放电可工作10 h ，故A 、B 正确，C 错误；该电池充完电可贮存的电荷量q ＝60×3 600 C ＝2.16×105 C ，故D 错误．考点一 电流的理解和计算 1．下列说法正确的是( ) A ．导体中电荷运动就形成了电流 B ．只有自由电子的定向移动才能形成电流 C ．导体中的自由电荷越多，电流越大D ．电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差 答案 D解析 正、负电荷的定向移动都可以形成电流，不仅仅是自由电子的定向移动，故A 、B 错误；电流的大小取决于电荷量与时间的比值，与自由电荷的多少无关，故C 错误；在电源内部电源将负电荷从正极搬到负极，维持正、负极间有一定的电势差，故D 正确．2.(2022·绍兴市高级中学高一月考)如图所示是通有恒定电流的某段导体．在5 s 内有10 C 的负电荷向右通过横截面A ，则导体内电流的大小和方向分别是( )A ．2 A 、向右B ．2 A 、向左C ．50 A 、向右D ．50 A 、向左答案 B解析 根据电流的定义式I ＝q t ，可得电流的大小为I ＝105 A ＝2 A ，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与其定向移动的方向相反，故电流向左．选B. 3．通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5，甲、乙两导线通电时间之比为3∶2，则通过甲、乙两导线的电流之比为( ) A ．1∶5 B ．2∶5 C ．5∶2 D ．5∶1 答案 B解析 由I ＝q t 得I 1I 2＝q 1t 1·t 2q 2＝q 1q 2·t 2t 1＝35×23＝25，B 正确．4．(2021·上海中学高二期末)气体放电管中，每时每刻有大量的气体分子被电离成电子和正离子．若每秒有n 1个电子和n 2个氢离子(质子)经过管的某个横截面，元电荷的大小记为e .则放电管中的电流大小在数值上等于( ) A ．n 1e B ．n 2e C ．(n 1＋n 2)eD ．|n 1－n 2|e答案 C解析 根据电流定义式得I ＝q t ＝n 1e ＋n 2e1＝n 1e ＋n 2e ，故选C.考点二 电流的微观表达式5．(多选)对一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( ) A ．粗的地方电流大，细的地方电流小 B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 C ．各处的电流大小相等D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大 答案 CD解析 同一根导体上的电流相等，故A 错误，C 正确；由I ＝nqS v 可得v ＝InqS ，粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，故B 错误，D 正确．6．(多选)(2021·北京市海淀区期中)横截面积为S 的导线中，通有大小为I 的电流，已知导线单位体积内有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量为e ，自由电子定向移动的平均速率为v ，则在时间t 内通过导线横截面的电子数是( ) A ．It B ．n v t C ．nS v t D.It e答案 CD解析 根据电流的定义式I ＝qt 可知，通过该导线横截面的电荷量q ＝It ，则在时间t 内通过该导线横截面的电子数为N ＝q e ＝Ite ，再根据电流的微观表达式I ＝ne v S ，则可得N ＝nS v t ，故C 、D 正确，A 、B 错误．7．(2022·扬州中学高二开学考试)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中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.I Δl eS m 2eU B.I Δl e m 2eU C.l eSm 2eUD.IS Δl em 2eU答案 B解析 在加速电场中有eU ＝12m v 2得v ＝2eUm，在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内电荷量为q ＝I Δt ＝I Δl v ，则电子个数n ＝q e ＝I Δle ·m2eU，故选B. 考点三 电池的容量8．(多选)如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是( )A ．该电池的容量为500 mA·hB ．该电池以5 mA 电流工作可用500 hC ．该电池在工作时的电流为500 mAD ．若电池以10 mA 的电流工作，可用50 h 答案 AD解析 该电池在工作时的电流很小，远小于500 mA ，选项C 错误；500 mA·h 表示电池容量，由500 mA·h ＝t ×10 mA 得t ＝50 h ，由500 mA·h ＝t ′×5 mA 得t ′＝100 h ，所以选项A 、D 正确，B 错误．9．某手机的说明书标明该手机电池容量为4 000 mA·h ，待机时间为22 d ，请估算该手机的待机电流有多大，说明书还标明，用该手机播放视频的时间是17 h ，请估算播放视频的电流大约是待机电流的几倍．表 某手机说明书(节选)手机类型 智能手机、4G 手机…… 屏幕分辨率 1 920×1 080像素(FHD)电池容量 4 000 mA·h 电池类型 不可拆卸式电池待机时间22 d答案 7.58 mA 31倍 解析 该手机的待机电流I ＝4 000 mA·h22×24 h＝7.58 mA ，用该手机播放视频时的电流I ′＝4 000 mA·h17 h ＝235.29 mA ，I ′I ＝235.297.58≈31.10.如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S ，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q ，则当该棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，形成的等效电流为( )A ．q v B.qv C ．q v S D.q v S答案 A解析 橡胶棒沿轴线方向以速度v 做匀速直线运动时，Δt 内通过的距离为v ·Δt ，Δt 内通过某横截面的电荷量Q ＝q v Δt ，根据电流的定义式I ＝QΔt ，得到等效电流I ＝q v ，A 正确．11.(多选)(2022·宣威市第三中学高二月考)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是( )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，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小 答案 AB解析 取任一截面S ，在橡胶圆环运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量为Q ，则有I ＝q t ＝Q T ，又T ＝2πω，所以I ＝Qω2π.由I ＝Qω2π可知，若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，故A 正确；由I ＝Qω2π可知，电荷量Q 不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，故B 正确；由I ＝Qω2π可知，若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，对电流没有影响，故C 、D 错误．2 导体的电阻[学习目标] 1.理解电阻的定义，会用欧姆定律分析电流、电压与电阻之间的关系.2.掌握电阻定律，知道影响电阻率大小的因素.3.能根据I －U 图像或U －I 图像求导体的电阻．一、电阻1．定义：导体两端电压与通过导体的电流之比． 2．公式：R ＝UI.3．物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用．4．在导体的U －I 图像中，斜率反映了导体电阻的大小． 二、影响导体电阻的因素为探究导体电阻是否与导体长度、横截面积和材料有关，我们采用控制变量法进行实验探究． 三、导体的电阻率 1．电阻定律(1)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；导体电阻还与构成它的材料有关．(2)公式：R ＝ρlS ，式中ρ是比例系数，叫作这种材料的电阻率．2．电阻率(1)电阻率是反映导体导电性能好坏的物理量． (2)影响电阻率的两个因素是材料和温度．(3)纯金属电阻率较小，合金的电阻率较大．由于用电器的电阻通常远大于导线电阻，一般情况下，可认为导线电阻为0. 3．超导现象一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象．1．判断下列说法的正误．(1)导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关．( √ )(2)由R ＝ρlS 知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大．( × )(3)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体导电性能越差．( √ ) 2．一根阻值为R 的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为________． 答案 4R一、电阻 导学探究如图所示的图像为金属导体A 、B 的U －I 图像，思考：(1)对导体A (或导体B )来说，电流与它两端的电压有什么关系？U 与I 的比值怎样？ (2)对导体A 、B ，在电压U 相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？答案 (1)对导体A (或导体B )，电流与它两端的电压成正比，导体A 或导体B 的电压与电流的比值是定值，但两者的比值不相等．(2)电压相同时，A 的电流小，说明A 对电流的阻碍作用大． 知识深化1．R ＝UI 是电阻的定义式，反映了导体对电流的阻碍作用，其大小由导体本身的性质决定，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关．2．I ＝UR 是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I 与电压U 成正比，与电阻R 成反比，适用条件是金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)．例1 电路中有一段导体，给它两端加上4 V 的电压时，通过它的电流为10 mA ，可知这段导体的电阻为________ Ω；如果给它两端加上10 V 的电压，在单位时间内通过某一横截面的电荷量为______ C ；如果要让导体的电流为15 mA ，则需要在其两端加上________ V 的电压． 答案 400 2.5×10－2 6解析 由R ＝U 1I 1可得R ＝40.01 Ω＝400 Ω，由I 2＝U 2R 可得I 2＝10400 A ＝0.025 A ，由q ＝I 2t 可得q ＝0.025×1 C ＝2.5×10－2 C ， 由U 3＝I 3R 可得U 3＝1.5×10－2×400 V ＝6 V . 例2 根据欧姆定律，下列说法中正确的是( )A ．由关系式U ＝IR 可知，导体两端的电压U 由通过它的电流I 和它的电阻R 共同决定B ．由关系式I ＝UR 可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比C ．由关系式R ＝UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比D ．由R ＝UI 可知，导体两端电压为0时，导体的电阻也为0答案 B解析 由U ＝IR 知，对于一个确定的导体来说，通过的电流越大，则导体两端的电压也越大，但是，不能说导体两端的电压U 由通过它的电流I 和它的电阻R 共同决定，A 错误；由I ＝U R 知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，B 正确；关系式R ＝UI 是定义式，导体电阻由导体本身决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，C 、D 错误． 二、电阻定律 电阻率 导学探究1．根据图猜想导体电阻大小与哪些因素有关？答案 导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关． 2．探究多个变量之间关系的方法是什么？ 答案 控制变量法．3．实验探究：如图所示，a 、b 、c 、d 是四条不同的金属导体．导体b 、c 、d 在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a 不同．下表所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系．不同导体三个因素及电压长度横截面积材料电压a l S 铁 Ub 2l S 铁 2Uc l 2S 铁 U 2 dlS镍铜合金5U①对比导体a 和b 说明什么？ ②对比导体a 和c 说明什么？ ③对比导体a 和d 说明什么？答案 ①导体电阻和长度成正比 ②导体电阻和横截面积成反比 ③导体电阻和材料有关 知识深化1．导体电阻的决定式R ＝ρlSl 是导体的长度，S 是导体的横截面积，ρ是比例系数，与导体材料有关，叫作电阻率． 2．电阻率(1)电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．(2)电阻率与温度的关系及应用①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计．②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻．③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻． ④一些导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象． 3．R ＝U I 与R ＝ρlS的区别与联系区别与联系定义式：R ＝UI决定式：R ＝ρlS区别适用于纯电阻元件适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联系R ＝ρl S 是对R ＝UI 的进一步说明，即导体的电阻与U 和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积例3 (2022·浙江高二学业考试)下列关于电阻率的说法中正确的是( ) A ．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大的材料导电性能越好 B ．电阻温度计是利用金属的电阻率随温度变化的规律制成的C ．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D ．电阻率的大小只随温度的变化而变化，而与材料本身无关 答案 B解析 电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越小的材料导电性能越好，选项A 错误；电阻温度计是利用金属的电阻率随温度变化的规律制成的，选项B 正确；材料的电阻率取决于导体材料本身，与导体的电阻、横截面积和长度均无关，选项C 错误；电阻率的大小与温度的变化以及材料本身均有关，选项D 错误．例4 如图所示为一块长方体铜块，使电流沿I 1，I 2两个方向通过该铜块，则两次铜块的电阻之比为( )A ．1 B.a 2c 2 C.a 2b 2 D.b 2c 2答案 B解析 当电流沿I 1方向时，铜块的长度为a ，横截面积为bc ，其电阻R 1＝ρabc ；当电流沿I 2方向时，铜块的长度为c ，横截面积为ab ，其电阻R 2＝ρc ab ，故R 1R 2＝a 2c2.选B.针对训练 (2022·北京市延庆区高二期末)R 1和R 2是材料相同、厚度相同的正方形导体片，R 1的边长为R 2边长的2倍．在两导体片加上相同的电压，通过两导体片的电流方向如图所示，则通过两者的电流的大小之比I 1∶I 2为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．1∶2D ．4∶1 答案 A解析 根据电阻定律可得导体的电阻为R ＝ρL S ＝ρL Ld ＝ρd ，则可知R 与边长L 无关，又R 1与R 2厚度d 相同，知R 1＝R 2，根据I ＝UR ，由题意可得I 1∶I 2＝1∶1，B 、C 、D 错误，A 正确．三、导体的伏安特性曲线1．伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I ，用横坐标表示电压U ，这样画出的导体的I －U 图像叫作导体的伏安特性曲线． 2．线性元件和非线性元件(1)线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液．(2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件．如气态导体和半导体元件． 3．I －U 图像与U －I 图像比较内容 I －U 图线U －I 图线坐标轴横坐标表示电压U 、纵坐标表示电流I横坐标表示电流I 、纵坐标表示电压U斜率图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻线性元件图线的形状R 1＞R 2R 1＜R 2非线性元件图线的形状电阻随U 的增大而增大电阻随I 的增大而减小例5 (2022·河南高二阶段练习)如图所示是电阻R 的I －U 图线，图中α＝45°，由此得出( )A ．通过电阻的电流与两端电压成正比B ．电阻R ＝0.5 ΩC ．因I －U 图线的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1tan α＝1.0 ΩD ．在R 两端加6.0 V 电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是6.0 C 答案 A解析 由题图可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，故A 正确；由题图可知电阻R ＝UI ＝105Ω＝2.0 Ω，故B 、C 错误；在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是q ＝It ＝U R t ＝62×1 C ＝3.0 C ，故D 错误．例6 (多选)(2021·福建师大附中期中)两个电阻R 1、R 2的伏安特性曲线如图所示，由图可知( )A ．R 1为线性元件，R 2为非线性元件B ．R 1的电阻R 1＝tan 45° Ω＝1 ΩC ．R 2的电阻随电压的增大而减小D ．当U ＝1 V 时，R 2的电阻等于R 1的电阻 答案 AD解析 由题图可知R 1的伏安特性曲线为过原点的直线，故R 1为线性元件，R 2的伏安特性曲线为曲线，故R 2是非线性元件，故A 正确；R 1的电阻为2 Ω，故B 错误；由题图可知，当U ＝1 V 时，R 2的电阻等于R 1的电阻，都为2 Ω，故D 正确；I －U 图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知R 2的电阻随电压的增大而增大，故C 错误．考点一 导体的电阻 欧姆定律1．(2021·江苏海州高级中学月考)两个阻值分别为R 1和R 2的定值电阻，现将两电阻分别接在不同的电压U 1、U 2两端，已知R 1＝2R 2、U 2＝2U 1，则关于流过两电阻的电流I 1、I 2的关系正确的是( ) A ．I 1＝2I 2 B ．I 1＝I 22C ．I 1＝I 2D ．I 1＝I 24答案 D解析 设R 2＝R ，U 1＝U ，则I 1＝U 1R 1＝U 2R ，I 2＝U 2R 2＝2U R ，可得I 1＝I 24，D 正确．2．(多选)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系，当在该电阻两端加U ＝20 V 的电压时，通过该电阻的电流为I ＝5 A ．下列说法正确的是( ) A ．该电阻的阻值为4 ΩB ．如果仅将电压升高到30 V ，则通过的电流为6 AC ．如果仅将该电阻换成阻值为10 Ω的定值电阻，则通过的电流应为2 A。
人教版高中物理必修第三册第十一章电路及其应用11-1电流和电源练习含答案
第十一章电路及其应用1 电源和电流【基础巩固】1.关于电流,下列说法正确的是()A.通过导线横截面的电荷量越大,电流越大B.电子定向运动的速率越大,电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越大,导体中的电流越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量答案:C2.2023年诺贝尔物理学奖颁给了三位研究阿秒激光的科学家,“阿秒(as)”是时间单位,1 as=10-18 s.若电子绕氢原子核运动的周期为160 as,则电子运动形成的等效电流为() A.1.5 mA B.0.15 mAC.1 mAD.0.1 mA答案:C3.电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电压可达100 V,电流可达50 A,每秒放电150次,其放电情况可近似看作如图所示的图线,则电鳐1 s 放出的电荷量为()A.25 CB.50 CC.150 CD.250 C答案:A4.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核的运动可等效为环形电流.设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动.关于该环形电流的说法正确的是() A.电流大小为ve2πr,电流方向为顺时针B.电流大小为ver,电流方向为顺时针C.电流大小为ve2πr,电流方向为逆时针D.电流大小为ver,电流方向为逆时针解析:电流大小I=qt =e2πrv=ve2πr,方向与电子运动的方向相反,即沿逆时针方向,选项C正确.答案:C5.显像管的电子枪中,从炽热的金属丝中不断放出的电子进入加速电场,设电子的初速度为0,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,则单位时间内由金属丝放出的电子数为()A.ItB.IStC.Ie D.ISe解析:根据电流的定义可知,单位时间内由金属丝放出的电荷量q=I×1=I,放出的电子数n=qe =Ie,选项C正确.答案:C6.阿秒(as)光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲,如同高速快门相机,可用以研究原子内部电子高速运动的过程.已知1 as=10-18 s,电子所带电荷量为1.6×10-19C,氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动的等效电流约为1×10-3A.目前阿秒光脉冲的最短时间为43 as,则电子绕氢原子核一周的时间约为该光脉冲时间的() A.2.8倍 B.3.7倍C.4.2倍D.5.5倍解析:由式子I=eT ,可知电子绕氢原子核一周的时间T=eI,则有T t = 1.6×10-191×10-3×43×10-18≈3.7,故选项B正确.答案:B7.电解槽内有一价离子的电解溶液,溶液中插有两根碳棒A、B作为电极,将它们接在直流电源上,溶液中就有电流通过,假设时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷的电荷量为e,以下解释正确的是( )A.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵消B.负离子定向移动的方向是从B到AC.溶液内电流方向从B到A,电流I=n1etD.溶液内电流方向从B到A,电流I=(n1+n2)et解析:溶液内正负离子沿相反方向运动,电流是叠加的,选项A错误;A棒为负极,B棒为正极,电场由B棒指向A棒,则负离子定向移动的方向是从A到B,选项B错误;电流方向从B到A,电流大小为I=qt =(n1+n2)et,选项C错误,选项D正确.答案:D【拓展提高】8.如图所示的心脏除颤器用脉冲电流作用于心脏,实施电击治疗,使心脏恢复窦性心律.心脏除颤器的核心元件是电容器,治疗前先向电容器充电,工作时对患者皮肤上的两个电极板放电,让电荷通过心脏,刺激心脏恢复正常跳动.该心脏除颤器的电容器电容是25 μF,充电至4 kV电压,若电容器在4 ms时间内完成放电,则下列说法正确的是( )。
高中物理人教版(2019)必修第三册《11.1 电源和电流》练习题(3)
人教版(2019)必修第三册《11.1 电源和电流》练习题(3)一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）1.一根粗细均匀的铜导线，横截面积为S，单位长度内自由电子的数目为N，当通过铜导线的电流为I时，电子定向移动的速率为()A. 光速cB. INeS C. INeD. NeI2.如果在2s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过横截面积为0.1m2的电解槽，那么通过这个截面的电流等于()A. 0B. 1.6AC. 16AD. 0.8A3.两个电阻丝，R1=16R2如果给它们加上相同的电压，则在同一时间内通过它们的电量之比Q1Q2为()A. 1：4B. 1：8C. 1：16D. 16：14.某电解池中，若在2s内各有2.0×1019个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个截面的电流是()A. 1.6AB. 0.8AC. 3.6AD. 3.2A5.一根横截面积为S的均匀长直导体，该导体中单位体积内的电荷量为q，带电粒子定向移动的速率是v，则导体中形成的电流大小为()A. qvB. qv C. qvS D. qvS6.关于阴极射线的本质，下列说法正确的是()A. 阴极射线本质是氢原子B. 阴极射线本质是电磁波C. 阴极射线本质是电子D. 阴极射线本质是X射线7.一只普通的家用照明白炽灯正常发光时，1分钟内通过它的电荷量是12C则流经日光灯的电流是()A. 20AB. 2AC. 0.2AD. 0.02A8.关于电流，下列说法中正确的是()A. 通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B. 金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大C. 电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D. 国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位9.下列叙述中正确的有()A. 导体中的电荷移动一定形成电流B. 导体两端只要有电势差，一定产生恒定电流C. 对于一般孤立导体，只要其两端电势差为零，电流强度必为零D. 因为导体中有自由电荷，所以导体中一定产生电流二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）10.取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加以垂直于外侧面向里的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I，如图所示。
高中物理-电源和电流专题强化训练(解析版)
高中物理-电源和电流专题强化训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．示波器是电子技术实验测量中常用的仪器，若示波器中显象管的电子枪在2s内发射6×1013个电子，则示波管中电流强度大小为（）A．4.8×10-6A B．3×10-3AC．9.6×10-6A D．3×10-6A2．下列属于矢量的物理量是（）A．电势B．电场强度C．重力势能D．电流3．下列说法中正确的有（）A．元电荷就是最小电量的点电荷B．电场线就是电荷静止释放后电荷运动的轨迹C．电流强度有方向，它是一个矢量D．电场是电荷周围空间实际存在的物质4．下列说法正确的是（）A．如果没有电压导体中的电荷是静止的B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，他是一个矢量D．任何物体，只要其两端电势差不为0，就有电流存在5．下列物理量属于矢量的是（）A．时间B．电流C．速率D．电场强度6．关于电流强度的概念，下列叙述正确的是（）A．因为电流有方向，所以电流强度是矢量B．电流强度越大，通过导线横截面的电荷量越多C．电子定向移动的平均速率越大，电流强度一定越大D．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，电流强度一定越大7．下列说法中正确的是（）A．导体中只要电荷运动就形成电流B．在国际单位制中，电流的基本单位是mAC．电流有方向，它是一个矢量D．闭合回路下任何导体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在8．一段粗细均匀的铜导线的横截面积是S，导线单位长度内的自由电子数为n，铜导线内的每个自由电子所带的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导线中通过的电流为I 。
则下列说法正确的是（ ）A ．自由电子定向移动的速率为v 0B ．自由电子定向移动的速率为I v nes= C ．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I v ne =9．下列说法中正确的是( )A ．导体中的电流是正电荷定向移动形成的B ．电荷定向移动的速率等于电流的传递速率C ．单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D ．在导体中，只要自由电子在运动，就一定会形成电流10．地球表面附近存在一竖直向下的电场，晴天时在电场作用下，大气中的正离子向下运动、负离子向上运动，由此形成的微弱电流称为地空电流。
(完整版)高二物理选修3-1-电源和电流习题及答案
电源和电流一．选择题1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（）A．有可以自由移动的电荷；B．导体两端有电压；C．导体两端有方向不变的电压；D．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压。
2．一架半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说（）A．1h电池供给1C的电量B．1000s电池供给8C的电量C．1s电池供给8C的电量D．1min电池供给8C的电量3．关于电流，下列说法中哪些是正确的（）A、通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率；B、金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大；C、电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向；D、国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位。
4．有一横截面积为S的铜导线，流径其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（）A．nvs△t ；B．nv△t ；C．I△t/e ；D．I△t/se 。
5．对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（）A．导体内部的电场强度为零B．导体是个等势体C．导体两端有恒定的电压存在D．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等6．关于电流，下列说法中正确的是（）A．通过导线截面的电量越多，电流越大B．电子运动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量二．填空题7．电源是把______能转化为______能的装置。
8．在一条通有恒定电流的导线中，电流是I。
如果每个电子的电量用e表示，那么，在时间t内通过该导线某一横截面的自由电子数等于__________。
9．导体中的电流是5μA，那么在3.2s内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。
10．在学校实验室的示波器中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中的电流大小为。
高二物理 电源、电流、电动势 习题及答案解析
电源、电流、电动势一、选择题1．（2016 武汉校级期末）下列关于电流和电动势说法正确的是（）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．电子在导体中定向移动的速率比电流的传导速率大C．非静电力做功越多，电源电动势越大D．电动势越大的电源，将其他形式的能量转化为电能的本领越大2.（2017春•醴陵市校级期中）下列关于电流的说法中正确的是（）A．导体中产生电流的条件是导体两端保持一定的电势差B．电流的方向就是电荷的定向运动方向C．电流的方向不变的电流叫恒定电流D．电流的大小不变的电流叫恒定电流=，其中S为导体的横3.（2017春•东胜区校级期末）导体中电流I的表达式为I nqSv截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是（）A．导体运动的速率B．电流传导速率C．电子热运动速率D．自由电荷定向移动的速率4．在某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个2价正离子和2.0×1019个1价负离子通过某一横截面，那么通过这个截面的电流是（）A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A5．关于电流，下列说法中正确的是（）A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子运动速率越大，电流越大C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量6．半径为月的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q．现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有（）A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则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．则电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小7．（2016 徐汇区二模）一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I。
已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏伽德罗常数为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速率为A ．A MI N Se ρB ．A MIN Se ρC ．A IN M Se ρD ．A IN Se M ρ8．下列关于电源电动势的说法中正确的有（ ）A ．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极做的功一定越多B ．电源的电动势越大，非静电力将单位正电荷从负极移送到正极做的功一定越多C ．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多D ．电源的电动势越大，非静电力移动相同电荷量转化的电能一定越多9．某电源的电动势为3.6 V ，这表示( )A ．电路通过1 C 的电荷量，电源把3.6 J 其他形式的能转化为电能B ．电源在每秒内把3.6 J 其他形式的能转化为电能C ．该电源比电动势为1.5 V 的电源做功多D ．该电源与电动势为1.5 V 的电源相比，通过1 C 电荷量时转化的电能多10．有一个电动势为3 V ，内阻不能忽略的电池两端接一电阻R ，1 C 电荷通过R 时，在R 上产生的热量（ ）A ．大小3 JB ．小于3 JC ．等于3 JD ．内阻未知，无法确定11．对于不同型号的干电池，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号和5号干电池分别连入电路中，若电流，相同，它们做功的快慢相同12．如图所示，这是一种化学原电池，电路中电流计的作用是测出电流的方向，设测得外电路的电流方向如图所示，其中两金属板分别为锌板和铜板，电解槽中的电解液为硫酸铜，试分析下列说法中正确的是（ ）A ．A 是铜片，B 是锌片B ．A 是锌片，B 是铜片C ．A 端是电源的正极，B 端是电源的负极D ．该种电池能把化学能转化为电能13．手电筒的两节干电池，已经用了较长时间，灯泡只发出很微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压。
高中物理 电源、电流、电动势 (提纲、例题、练习、解析)
电源、电流、电动势【学习目标】1．了解电源在电路中的作用，电路中产生持续电流的条件。
2．从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。
3．理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。
4．知道电动势的定义，能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。
【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1．电流的形成电荷定向移动形成电流。
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．(如图)2．形成电流的条件（1）从整个电路看，有电源的闭合电路中存在持续的电流；（2）从一段导体来看，导体两端必须有电压才有可能有电流；（3）从微观上看，导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。
要点二、电流的定义1．电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同，为了表达电流的强弱人们定义了电流强度，简称为电流，为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。
2．电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，叫做电流。
用I 表示。
定义式：q I t=． 要点诠释：①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。
②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时，12q q q =+，两种电荷反向通过某一横截面时，12q q q =+，不能相互抵消。
③横截面的选取是任意的，电流的大小与横截面无关。
3．方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
要点诠释：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
（如图） ②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
③在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。
④电流既有大小又有方向；但它不是矢量，而是标量。
4．单位在国际单位制中它的单位是安培，简称安（A ）。
它是国际单位制中七个基本单位之一，常用的单位还有毫安mA 、微安μA ；361A 10mA=10μA =．注意：电流I 的单位是规定的，而电量的单位是导出的，即q It =．5．直流：方向不随时间变化的电流．恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流．要点三、电流形成的原因及恒定电流1．恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
2020高中物理 第一章 电场电流 五 电流和电源练习(含解析)
电流和电源一、选择题1．满足下面哪一个条件,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:物体内有大量自由电荷;两端有恒定电压．所以A、B、C错，D对．答案：D2．下列说法正确的是（）A．只要电荷移动就一定形成电流B．持续电流就是恒定电流C．导体中没有电流时,则它两端电压一定为零D．导体两端存在电压时，导体中一定有恒定电流解析:A中自由电荷的定向移动形成电流,B中恒定电流是指大小、方向均不变的电流，如果只是方向不变只能叫作直流电，C中产生电流的条件为导体两端有电压，D中导体两端有电压,导体中有电流，但不一定有恒定电流．答案：C3．物理学中规定的电流方向是( )A．正电荷定向移动的方向B．负电荷定向移动的方向C．自由电荷定向移动的方向D．正、负离子定向移动的方向解析:物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，且电流是标量．答案:A4．下列说法中正确的是（）A．用导线把开关、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选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项错．电流是从电源的正极流向电源的负极,所以D项错．答案：B5．下列关于电动势的说法正确的是( ）A．电源的电动势越大，电源中的电流越大B．电源的电动势越大，电源中的电场越强C．电源的电动势越大,电源中的电荷越多D．电源的电动势越大，电源提供电能的本领越强解析:电源的电动势描述的是电源提供电能的本领，而电路中的电流还与电路的情况有关．电源电动势大,并不意味电源中的电场强度大．电源为电路提供稳定的电压，并不是提供电荷，电荷是在电路中流动的．答案：D6．下列说法中正确的是（)A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压C．电源的电动势与电压的单位相同,但与电压有本质的区别D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高解析：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，所以A选项错，C选项对．当电源开路时，两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路时，电源两极间的电压（路端电压）随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小,当电源短路时，R外＝0，这时路端电压为零,所以B、D选项错．答案：C7。
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高中物理电源和电流练习及答案解析
高中物理电源和电流练习及答案解析
1.下列叙述中正确的是( )
A.导体中电荷运动就形成电流
B.国际单位制中电流的单位是安
C.电流强度是一个标量，其方向是没有意义的
D.对于导体，只要其两端电势差不为零，电流必定不为零
解析：选BD.电流产生的条件包括两个方面：一是有自由电荷;二是有电势差.导体中有大量的自由电子，因此只需其两端具有电势差即可产生电流，在国际单位制中电流的单位为安.
2.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：选B.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，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动，在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，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.
3.给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( )
A.粗的地方电流大，细的地方电流小
B.粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小
C.各处的电流大小相同
D.粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大
解析：选CD.同一根导线上的电流相等，故C对.由
I=nqSv知，D对.
4.一个电解槽中，单位体积的正、负离子数都是n，每
个离子带电荷量为q，正、负离子的平均定向运动速度都为v，电解槽的横截面积为 S，试求通过电解槽的电流.
解析：在电解槽中，在垂直于v的方向上我们取一横截面，在单位时间内通过这个横截面的正、负离子数均为N=vSn，由于正负离子形成的电流同向，所以，电解槽中的电流为：I=2Nqt=2nqSv1=2nqSv.
答案：2nqSv
一、选择题
1.(2019年临沂高二检测)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
解析：选C.电源并不是产生电荷的装置，它的作用是保持导体两端有一定的电势差，从而使电路中有持续的电流产生，故只有C正确.
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
解析：选C.电场传播的速率(或电流的传导速率)等于光速，而电子无规则热运动的速率，常温下数量级为105 m/s，自由电子定向移动的速率数量级一般为10-5 m/s，所以C选项正确.
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( )
A.4.8×10-6 A
B.3×10-13 A
C.9.6×10-6 A
D.3×10-6 A
解析：选
A.I=qt=net=6×1013×1.6×10-192 A
=4.8×10-6 A.
4.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.甲、乙两导体的电流相同
B.乙导体的电流是甲导体的两倍
C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍
D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等
解析：选B.由I=qt知A错B对;由I=nqSv得：v甲=14v 乙，所以C、D错.
5.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，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为( )
A.5.0×1011
B.5×1019
C.1.0×1013
D.1.0×103
解析：选A.电子运动一周所需要的时间：
t=240110×3×108 s=8×10-6 s
在圆形轨道上任取一横截面，则在t时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有电子的电量为：q=It=8×10-6×10×10-3
C=8×10-8 Cw
环中具有电子数N=qe=8×10-81.6×10-19个=5×1011个.故A对.。