课堂小练(10) 电源和电流-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修 第三册（人教版）

课堂小练(十)　电源和电流 学业水平练 1.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　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静电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，A项错误；从能量角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服静电力做功，将其他形式的能转化为电能，B项正确；电路中有电流不仅需要电源，还需要自由移动的电荷及闭合电路，C项错误；电源是为电路提供能量的装置，D项错误。 答案　B 2.(多选)关于电流的方向，下列说法正确的是(　　) A.电源的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端 B.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同 C.电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端 D.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反 解析　在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，A项正确，C项错误；电子带负电，电子运动形成的等效电流方向与电子运动的方向相反，B项错误，D项正确。 答案　AD 3.(多选)如图所示的电路中，M、N为小灯泡灯座的两接线柱，闭合开关后，小灯泡正常发光，若2.0 s内通过小灯泡的电荷量为0.4 C，则(　　) A.通过小灯泡的电流方向由M到N B.通过小灯泡的电流方向由N到M C.通过小灯泡的电流为0.2 A D.通过小灯泡的电流为0.8 A 解析　电源外部，电流从电源正极流出，负极流入，由题图可知，通过小灯泡的电流方向由N到M，故B项正确，A项错误；根据I=，代入数据I=0.2 A，故C项正确，D项错误。 答案　BC 4.电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为(　　) A.1 500个 B.9.375×1019个 C.9.375×1021个 D.9.375×1020个 解析　由q=It得，电子数n===9.375×1021个，C项正确。 答案　C 5.如果在导体中产生了电流，则下列说法中正确的是(　　) A.导体两端的电压为0，导体内部的场强不为0 B.导体两端的电压为0，导体内部的场强为0 C.导体两端的电压不为0，导体内部的场强不为0 D.导体两端的电压不为0，导体内部的场强为0 解析　在导体内产生了电流，说明自由电荷在静电力的作用下发生定向移动，因此导体内部的场强不为零，导体两端的电压也不为零，C项正确。 答案　C 6.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S铝=2S铜。在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等。那么，通过这两截面的电流的大小关系是(　　) A.IA=IB B.IA=2IB C.IB=2IA D.不能确定 解析　在单位时间内通过两截面的电子数相等，根据I=可知通过两截面的电流相等，A项正确。 答案　A 7.如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S，单位长度所带的电荷量为-q。由于棒的运动而形成的等效电流(　　) A.大小为qv，方向与v相同 B.大小为qv，方向与v相反 C.大小为qSv，方向与v相同 D.大小为qSv，方向与v相反 解析　橡胶棒带负电，等效电流方向与v的方向相反，由电流的定义式可得I===qv，故B项正确。 答案　B 8.非洲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，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看作如图所示的图线。则放电1秒钟非洲电鳐放出的电荷量为(　　) A.25 C B.50 C C.150 C D.250 C 解析　由题图像可得1秒钟该鱼的放电时间为0.5 s，根据电流的定义式I=，可得q=It=50×0.5 C=25 C，A项正确。 答案　A 能力提升练 9.如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下解释正确的是(　　) A.正离子定向移动形成的电流方向为从A→B，负离子定向移动形成的电流方向为从B→A B.溶液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消 C.溶液内电流方向为从A→B，电流I= D.溶液内电流方向为从A→B，电流I= 解析　正电荷定向移动的方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流方向，有正、负电荷沿相反方向经过同一截面时，公式I=中的q应该是正、负电荷电荷量绝对值之和，故I= ，溶液中电流方向由A指向B，D项正确。 答案　D 10.在研究长度为l、横截面积为S的均匀导体中的电流时，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子(电荷量为e)受匀强电场的作用而加速，但又和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动。可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv(k为恒量)。电场力和碰撞的阻力平衡时，导体中的电子移动的平均速率v为一定值，这一定值是(　　) A. B. C. D.elkU 解析　电场力和碰撞阻力平衡时，有kv=eE=e，所以电子定向移动的平均速率v=，B项正确。 答案　B 11.(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 解析　截取圆环的任一截面S，如题图所示，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=，由上式可知，A、B两项正确。 答案　AB 12.如果导线中的电流为1 mA，那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少个?若“220 V　60 W”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA，则20 s内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个? 解析　q=It=1×10-3×1 C=1×10-3 C， 设电子的数目为n，则 n==个=6.25×1015个， 当“220 V　60 W”的白炽灯正常发光时，I=273 mA， q=It=273×10-3×20 C=5.46 C， 设电子的数目为N，则 N==个≈3.4125×1019个。 答案　6.25×1015个　3.4125×1019个 学科网（北京）股份有限公司 $$