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课时作业(9) 导体的伏安特性曲线
[对应学生用书P169]
1.判断下列所示的it图像,属于恒定电流的是( )
A B
C D
A [恒定电流是大小和方向均不随时间变化的电流,选项A正确.]
2.国际单位制中电荷量的单位符号是C,如果用国际单位制基本单位的符号来表示,正确的是( )
A.F·V B.A·s
C.J/V D.N·m/V
B [由电流的定义式I=得Q=It,国际单位制中基本单位有电流单位安培(A)和时间单位秒(s),所以电荷量单位库仑(C)等于安培乘以秒,即1 C=1 A·s,故B正确.]
3.一段粗细均匀的导线的横截面积为S,导线内自由电子的电荷量为e,导线单位长度内自由电子数为n,自由电子做无规则运动的速率为v,单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N.则导线中的电流为( )
A.neSv B.nev
C.N D.Ne
D [根据电流的微观表达式,则I=nev′,其中v′为电子定向移动的速率,而非无规则运动的速率v,故选项A、B错误;由电流定义式I=可知I=Ne,C错误,D正确.]
4.(多选)如图为甲、乙两金属电阻的UI曲线,它们的阻值应为( )
A.R甲=tan 60°= Ω B.R乙=tan 60°= Ω
C.R甲=3 Ω D.R乙=6 Ω
CD [在数学中斜率就等于图线与横轴的夹角的正切值(tan α),而在物理中斜率与tan α并没有直接联系.R甲== Ω=3 Ω,R乙== Ω=6 Ω,故C、D正确.]
5.(多选)将阻值为R的电阻接在可调节电压的电源两端,则如下图所示描述R两端的电压U、电阻R及流过R的电流I间的关系图像中正确的是( )
CD [电阻的阻值不随U、I的变化而改变,R一定时,流过电阻R的电流I与电阻R两端的电压U成正比,C、D正确.]
6.(多选)如图所示,将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来,已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍,在细铜导线上取一个截面A,在粗铜导线上取一个截面B,若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,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
AD [由电流定义知I==,故选项A正确,选项B错误;由电流的微观表达式I=nSev知,I、n、e均相等,因为SA<SB,所以vA>vB,故选项C错误,选项D正确.]
7.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、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. B.
C. D.
C [根据动能定理,电子射出加速电场时,有mv2=Ue,电子经过Δl所需要的时间为t=,联立Q=It可得n= ,选项C正确.]
8.如图所示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,A、B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,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,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n mol电子,每昼夜能除尘m kg,计算高压电源的电流强度I.(已知电子的电荷量为e,阿伏伽德罗常数为NA,一昼夜的时间为t)
解析 根据电流强度的定义式I=,只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q,就能够求解电流强度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′=Q,
因为Q′=mneNA,Q=It,
所以mneNA=It,即I=.
答案
9.(多选)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,下列说法正确的是( )
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
AB [截取圆环的任一截面S,如图所示,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==,又T=,所以I=,可知电流的大小只与Q和ω有关,选项A、B正确,选项C、D错误.]
10.非洲电鳐的捕猫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,其放电情况如图所示.则1秒钟内非洲电鳐放出的电荷量为( )
A.25 C B.50 C
C.150 C D.250 C
A [根据题图可