11.1 电源和电流（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中必修第三册物理（人教版2019）

第十一章　电路及其应用 [见学生用书P36] 11.1　电源和电流 某一移动电源充电器的铭牌上有各种参数，其中移动电源容量参数为5 000 mA·h/18.5 W·h，你知道这个参数的物理含义是什么吗？ 【答案】 5 000 mA·h指的是电源存储的电荷量为5 000 mA·h，即为18 000 C，18.5 W·h指的是电源存储的能量为18.5 W·h，即66 600 J。 1．下列关于电源的说法正确的是(　B　) A．电源的作用是在电源内部把电子从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．电源的作用是在电源内部把电子从正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差 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 【解析】 电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差，外电路中自由电子在静电力的作用下从负极向正极移动。在电源内部，需要将电子由正极不断地搬运到负极，A错误，B正确；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，C错误；电源是对电路提供能量的装置，D错误。 2．下列关于有电源的电路中，导线内部的电场强度的说法正确的是(　D　) A．导线内部的电场就是电源所形成的电场 B．在静电平衡时，导线内部的电场强度为0，而导线外部的电场强度不为0，所以导线内部的电场不是稳定的 C．因为导线处于电源的电场中，所以导线内部的电场强度处处为0 D．导线内部的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内部的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的 【解析】 导线内部的电场是电源和导线堆积电荷所形成的两部分电场的矢量和，稳定后不同于静电平衡(内部电场强度处处为0)，而是电场强度大小恒定，方向与导线切线一致，是一种动态的平衡，A、B、C错误，D正确。 3．下列关于电流的说法正确的是(　D　) 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．因为电流有方向，所以电流是矢量 D．电流的单位安培是国际单位制中的基本单位 【解析】 依据电流的定义式I＝neSv可知，电流与Q、t无关，A错误；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，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，B错误；电流是标量，C错误；电流的单位安培是国际单位制中的基本单位，D正确。 4．重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，电流为1.2×10－5 A，则在1 s内发射的重离子个数为(e＝1.6×10－19 C)(　B　) A．3.0×1012 B．1.5×1013 C．7.5×1013 D．3.75×1014 5．由同种材料制成的甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，下列说法正确的是(　B　) 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相等 【解析】 由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，A错误，B正确；由于I＝neSv，所以v＝，由于不知道甲、乙两导体的自由电子数密度n，所以无法判断v，C、D错误。 6．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50 A，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看成规律放电(如图所示)。则电鳐放电1秒钟放出的电荷量为(　A　) 第6题图 A．25 C B．50 C C．150 C D．250 C 【解析】 题图为I－t图像，面积反映电量，故每次放电的电荷量为q＝It＝ C，1秒钟放电150次，故为150× C＝25 C，A正确。 7．一根长L＝2 m，横截面积S＝1×10－3 m2的铜棒，两端电势差为U＝5.44× 10－2 V，铜棒的电阻R＝2×10－5 Ω，铜内自由电子的密度为n＝8.5×1029 个· m－3。求： (1)通过铜棒的电流； (2)铜棒内的电场强度； (3)自由电子定向移动的速率。 【答案】 (1)2.72×103 A；(2)2.72×10－2 V/m；(3)2×10－5 m/s。 【解析】 (1)I＝＝ A＝2.72×103 A。 (2)E＝＝ V/m＝2.72×10－2 V/m。 (3)v＝＝ m/s＝2×10－5 m/s。 8．(多选)智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60～0.70之间(包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗)。下表为某款移动