(练习)课时分层作业10 电流-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(鲁科版2019)

课时分层作业(十)　电　流 题组一　电流的理解与计算 1．(多选)关于电流的概念，下列说法正确的有(　　) A．导体中有电荷运动就可以形成电流 B．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 C．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 D．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零 CD　[导体中的电荷定向移动才能形成电流，故A错误；电流是一个标量，因为其运算不符合矢量运算法则，为了便于研究电流，人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，以区别于负电荷的定向运动，故B错误；国际单位制中共有7个基本量，电流是其中之一，故C正确；对于导体，其两端电势差为零时，导体内无电场，自由电子不能定向移动，故电流为零，故D正确。] 2．关于电流的方向，下列说法正确的是(　　) A．在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向 B．在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向 C．无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反 D．在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成电流，所以电流有两个方向 C　[电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的反方向，A错误；在电解液中，正离子定向移动的方向或者负离子定向移动的反方向是电流的方向，B、D错误；无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反，C正确。] 3．一段东西方向放置的横截面积为0.05 cm2的导电材料中，每秒中有0.4 C正电荷向东移动，有0.6 C负电荷向西移动，则电流是(　　) A．0.4 A　　　　　　 B．0.2 A C．0.6 A D．1 A D　[根据电流的定义可知I＝＝ A＝1 A，故D正确。] 题组二　三种速率及电流强度的微观表达式 4．一根导线，分别通以不同的电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的是(　　) A．单位体积内自由电子数较多 B．自由电子定向移动的速率较大 C．自由电子的热运动速率较大 D．电流的传导速度较大 B　[对于同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的，A错误；电流和自由电子的定向移动的速率有关，与自由电子的热运动速率无关，B正确，C错误；电流的传导速度是电场的形成速度，等于光速c，和电流的大小无关，D错误。] 5．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 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＝nqSv，则v＝，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道)，所以v的关系无法判断，故C、D错误。] 6．北京正负离子对撞机的储存环是周长为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。e＝1.6×10－19C，c＝3×108 m/s。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 A　[由公式I＝，q＝Ne，t＝得I＝，N＝＝5×1011(个)，A正确。] 7．如图所示，一由不同金属材料制成的导体，左、右部分分别为A、B，且两部分导体的横截面积关系为SB＝2SA。如果在相等的时间内通过A、B横截面的自由电荷数相等。则流过A、B的电流的关系为(　　) A．IA＝IB　　　　　 B．IA＝2IB C．IB＝2IA D．不能确定 A　[这个题目中有些干扰项，例如两个横截面的面积不相等，导体的组成材料不同，但关键是在单位时间内通过两横截面的自由电荷数相等，根据I＝可知电流相等，故A正确。] 8．某电解池中，若在2 s内分别有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某一截面，那么2 s内通过这个截面的电流为(　　) A．0　　　　　　　 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A D　[电路中的电流大小I＝，q应为通过某一横截面的电荷量，I＝＝ A＋ A＝3.2 A，选项D正确。] 9．铜的相对原子质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子。今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为多大？ [解析]　假设电子平均定向移动的速率为v，那么在时间t内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，物质的量为，所以电荷量q＝。电流I＝＝，所以v＝。 [答案]　 10．如图所示为一磁流体发电机示意图，A、B是平行正