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1、名校名 推荐2017-2018 学年度人教版选修3-1三 2.1 电源和电流作业1关于电源，下列说法中正确的是()A. 电源可将其他形式的能量转化为电能B. 在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷C. 在电源内部，电荷只在非静电力作用下定向移动D. 电源就是产生电荷的装置2下列有关电学器件的标志，属于干电池的是()A. “ 50 F6 V ”B. “ 1.5 V 1 ”C. “ 220 V 60 W”D. “ 10 1 A ”3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两倍，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 秒内垂直地通过它们的电
2、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4关于导线中的电场，下列说法正确的是()A. 导线内的电场线可以与导线相交B. 导线内的电场 E 是由电源电场 E0 和导线侧面堆积电荷形成的电场E叠加的结果C. 导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D. 导线中的电场是静电场的一种5以下说法正确的是()A. 只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续电流B. 金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C. 电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D. 在金属导体内当自由电子定向移
3、动时,它们的热运动就消失了6关于电流的说法中正确的是()A. 根据 I ，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，电流是矢量D. 电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位7有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流强度为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。8关于闭合电路的说法，正确的是（）A. 电源短路时，电源的内电压等于电动势B.
4、 电源短路时，路端电压等于零1名校名 推荐C. 电源断路时，路端电压最大D. 电源的负载增加时，路端电压也增大9有一横截面积为s 的铜导线，流经其中的电流强度为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，此电子的定向移动速率为v，在 t时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为()A. nvst B. nv tC. It /eD. I/set10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11在一次闪电过程中，流动的电荷量约为300C，持续的时间大约为
5、0.005s，该闪电的平均电流为多大？这些电荷量如果以0.5A 的电流流过电灯泡，可使灯泡照明多长时间？12夏季某日午后，某地区距地面约1km的空中有两块乌云，相距3km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为310 9V 不变。已知空气的电场击穿6场强为 310 V/m。请对以下问题进行估算。(1) 当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？(2) 当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电量为500C，可释放多少能量？(3) 这次放电现象历时约 0.01s ，则其平均电流约为多大？13一根长为 2m，横截面积 3m2的铜棒，两端电势差为5.44 10 2V， 1 10ULS个m 3
6、，求：铜棒的电阻 R210 5，铜内自由电子的密度为29n 8.510(1)通过铜棒的电流；(2)铜棒内电场强度；(3)自由电子定向移动速率414在某次闪电中，持续时间为 0.005 s 所形成的平均电流为 6.0 10A，若闪电过程中产生的电荷以 0.5A 的电流通过电灯，试求可供电灯照明的时间。215一根铜导线，横截面积为 1.0mm，载有 1.0 安电流 , 已知铜导线内自由电子的密度 n=8.5 10 28 个 /m3，每个电子电量为 1.6 10 -19C，试求：铜导线中自由电子定向移动的速度为多大 ?2名校名 推荐参考答案1 A【解析】电源内部，电荷在非静电力和静电力共同作用下定向
7、移动，BC 错误；电源是将其他形式的能转化为电能的装置，电源并非产生了电荷，而是使电荷发生定向移动，A 正确 D错误2 B【解析】干电池的电动势为1.5V ，电阻约为1， B 正确3 A【解析】 AB、由电流定义知I ， A 正确， B 错误；CD、由电流的微观表达式I nSqv知，由于铜和铝单位体积内的自由电子个数关系未知，无法判断自由电子定向移动的速率关系，故C 错误， D错误。故选： A。【名师点睛】掌握串联电路中的电流规律： 串联电路各处电流都相等； 由电流的微观表达式分析自由电子定向移动的速率。4 B【解析】 A、导线内的电场线与导线是平行的，A 错误；B、导线中的电场是电源电场和导
8、线侧面的堆积电荷形成的电场叠加而成的，B 正确；C、导线内电场不为零，不是静电平衡状态，导线中的电场是恒定电场，并非静电场的一种，C 错误、 D错误。故选： B。5 B【解析】 A、要有持续电流必须有持续的电压,A 错误；B、导体中形成电流的原因是导体两端加上电压, 于是在导体内形成了电场, 导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动, 形成电流 ,B 正确；C、电流的传导速度等于真空中的光速, 电子定向移动的速率很小,C 错误；D、在形成电流时自由电子定向移动, 但是热运动并没有消失, 其实电子仍然做无规则的热运动 ,D 错误。故选： B。6 D【解析】 A、依据电流的定义式可知，电流等于q
9、与 t 的比值，与q、 t 皆无关， A 错误；B、虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，如果方向变化，电流也不是恒定电流，B 错误；C、虽然电流有方向，但是电流是标量，C 错误；D、电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，D 正确。故选： D。7 C【解析】 AB 、在t 时间内，以速度v 移动的电子在铜导线中通过的距离为vt ，由于铜导线的横截面积为S，则在t 时间内，电子经过的导线体积为：V= v tS .又由于单位体积的导线有n 个自由电子，则在t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目1名校名 推荐可表示为 N = nvS t ，A 错
10、误、 B 错误；CD 、由于流经导线的电流为I，则在t 时间内流经导线的电荷量为Q= I t ，而电子的电荷量为 e，则t 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为：N = It/e ，故 C 正确、D 错误。故选： C。【名师点睛】首先根据电流强度的定义可以求得 t 时间内通过导线横截面积的总的电荷量的大小， 进而可以求得自由电子的个数， 再根据电流的微观的表达式， 根据电阻的运动的速率的大小也可以求得通过导线横截面的自由电子的个数。8 ABC【解析】电源短路时，即外电阻 R=0，根据闭合电路欧姆定律可知电源内电压等于电动势，路端电压为零，故 AB 正确；电源断路时，路端电压等于电源的电动
11、势，路端电压最大，故C 正确；电源的负载增加时，总电阻减小，通过电源的电流I 增大，由路端电压U=E-Ir ，可知路端电压减小，故D 错误。所以ABC 正确， D 错误。9 AC【解析】 AB、根据电流强度的微观表达式：I=nev s，所以自由电子数目为N=q/e= It /e=nevst/e=nvst选项 A 正确、 B 错误；CD、因为 I=q/ t ，所以 q=I t ，自由电子数目为： N=q/e= I t /e ，选项 C 正确、 D 错误；故选： AC。【名师点睛】首先根据电流强度的定义可以求得 t 时间内通过导线横截面积的总的电荷量的大小， 进而可以求得自由电子的个数， 再根据电
12、流的微观的表达式， 根据电阻的运动的速率的大小也可以求得通过导线横截面的自由电子的个数。10 CD【解析】 A 、由题，导体通有恒定电流，导体内部就建立了恒定电场，场强不为零，故A 错误；B 、顺着电流方向，电势逐渐降低，B 错误；C 、产生恒定电流的条件是导体两端存在恒定的电势差，即导体两端有恒定的电压存在，C正确；D 、根据电流的定义式I= q/t ，电流 I 恒定不变，则在任意相等的时间内通过导体某个截面的电量都相等，故D 正确。故选： CD。411 I=6 10A , t=600s2名校名 推荐【解析】平均电流 Iq300A6 104 A ，通电时间 t q300 s 600st 0.
13、005I 0.512 (1)1000m12J (3)54(2)1.5 1010 A【解析】 (1)由 E 得 d m 1000m.(2) 释放的能量E能 5003109J1.5 10 12J。qU(3) 由电流的定义得I A510 4A。13 (1)2.723(2)2.7210 25 10AV/m (3)2 10m/s【解析】 (1)I 2.72 10 3A(2) 2.72 10 2V/mE(3) vm/s 210 5m/s【名师点睛】由欧姆定律可求出通过铜棒的电流；由U=Ed可求得铜棒内的电场强度；设自由电子定向移动的速率为v 和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t ，求出导线中自
14、由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，解得自由电子定向移动的速率。314 6 10 s4=0.5t ，解得 t=6 10 3s【解析】由于总的电荷量不变， 设供电时间为 t ，则有：0.005 6.0 10-5m/s15 7.4 10【解析】设铜导线中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 ，则导线的长度为l=vt ，体积为 V =Sl = Svt ，在 t 时间内这些电子都能通过下一截面 ,则电流为： I= q/t = envtS/t= envS ，所以： v= I/enS将数据代入解得： v=7.4 10 - 5 m / s【名师点睛】设自由电子定向移动的速率为v 和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，解得自由电子定向移动的速率。3