练案11 11.1 电源和电流-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理必修第三册同步学习指导(人教版2019)

练案[11] 第十一章 第1节 电源和电流 6.(多选)对一粗细不均匀的同种材料制成的导 基础巩固练 体通电，下列说法正确的是 () 1.关于电流，下列说法正确的是 A粗的地方电流大，细的地方电流小 A.电子的运动速率越大，电流就越大 B.粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 B.单位时间内通过导体横截面积的电荷量越 C.各处的电流大小相等 多，导体中的电流越大 C.因为电流有方向，所以电流是矢量 D.粗的地方电荷定向移动速度小，细的地 D.导体中的电流，一定是自由电子的定向移 方大 动形成的 能力提升练 2.通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3： 5,甲、乙两导线通电时间之比为3：2，则通过 7.重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射 甲、乙两导线的电流之比为 ( +5价重离子束，其电流为1.2×10-5A.则在 A.1:5 B.2:5 1s内发射的重离子个数为（元电荷的电荷量 C.5:2 D.5:1 为1.6×10-9C) () 3.某电解池中，若在2s内各有1.0×10”个二价 正离子和2.0×10°个一价负离子通过某截 A.3.0×102 B.1.5×10 面，那么通过这个截面的电流是 ( C.7.5×10 D.3.75×104 A.0 B.0.8A 8.某手机只播放视频，可以播放约17小时，其说 C.1.6A D.3.2A 明书的部分内容如表所示，关于该手机，下列 4.如图所示是一根粗细均匀 说法正确的是 ( 的橡胶棒，其横截面积为S, eeeee 由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该 橡胶棒每米所带的电荷量为9，则当该棒沿轴 手机类型 智能手机、4G手机 线方向做速度为”的匀速直线运动时，形成的 屏幕分辨率 1990×1080像素 等效电流为 ( 电池容量 4000mA·h A.qe B.2 C.quS D.型 电池类型 不可拆卸式电池 5.(多选)有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的 待机时间 约22天 3倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷 量是甲的3倍。下列说法正确的是( A.充满电时电池可储存的最大能量为4J A.通过甲、乙两导体的电流相同 B.放电时电池可输出的最大电荷量为4C B.通过乙导体的电流是甲导体的3倍 C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导 C.播放视频时平均电流约为待机状态平均电 体的3倍 流的1.3倍 D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率 D.播放视频时平均电流约为待机状态平均电 无法判断 流的30倍 —189 9.如图所示，橡胶圆环的横 12.导线中的电流是108A,导线的横截面积为 截面积S远小于圆环的 1mm2。 半径，圆环均匀带电，总 (1)在1s内，有多少个电子通过导线的横截 的电荷量为9，现在使圆 面？（电子电荷量e=1.6×10-9C) 环绕过圆心O所在的轴 (2)自由电子的平均移动速度是多大？（设导 (轴与圆环所在的平面垂直)以某一角速度做 线每立方米内有8.5×10个自由电子) 匀速转动，已知圆环上的某个电荷的线速度为 (3)自由电子沿导线移动1cm,平均需要多 ",弧AB对应的弧长为L,对应的圆心角为0 长时间？ (用弧度制来表示的)，则圆环产生的等效电 流为 A.bqu B.Oqu D.b 2TL TL c鸵 L 10.电子绕核运动可等效为一环形电流。设氢原 子中的电子沿半径为r的圆形轨道运动，已 知电子的质量为m,电子的电荷量为e,则其 等效电流的大小为 + B.2e TrN mr c.e2压 D. TrY mr TrV2mr 11.一根长为L=2m、横截面积S=1.6×103m 的铜棒，两端电势差为U=5.0×102V,铜 棒的电阻R=2.19×1052,铜内自由电子 密度为n=8.5×109m3。求： (1)铜棒内的电场强度的大小： (2)自由电子定向移动的速率。 -1901BD根据动能定理=之m',可得粒子射入的最大深度 可得：=小由于甲，乙材料未知，甲，乙导休单位休积内的自 、L-,,A错误，B正确：进入电场后的加速度a=一，因此 由电荷数n未知.则仅根据题中已知条件，无法判断甲、乙两 导体中自由电荷定向移动的速率关系，故C错误，D正确。 粒子在电场中运动的时间=。=。=E,C错误，D正6 6.CD同一根导体上的电流相等，故A错误，C正确：由1=m 确。故选BD 可得：=本相的施方电有定向移动途卡小，细的施方大，故： 12.BD设偏转极板的长度为L,板间距离为d,在加速电场中静 错误，D正确 电力做的功W=q心，由于加速电压相同，电荷量相等，所以静7.B1s内发射的重离子的电荷量为9=1=1.2×105×1C= 电力做的功相等，故选项A错误：在加速电场中心，= 1.2×105C,每个重离子的电荷量为5e,则发射的重离子数 之m3,在偏转电场中的偏转距离y▣号㎡=3 5元5×L.6×10个=15×10个，选项B正确。 为n=是= 1.2×10 治（仁）广联立解得y同理可得到篇转角度的正切 L .D无法求出充满电时电池可储存的最大能量，A错误：放电 时电池可输出的最大电荷量为9=4000×10-3×3600C= U.L 值am8=2则y和an0与电荷的电荷量和质量无关，又 140C,8错误：播放礼颜时平均电流约为么=及0小 因为出射点的位置相同，出射速度的方向也相同，故三种原 14400 =0.2353A,待机状态平均电流为4=22×24x3600A= 子核打在屏上同一点，故选项B,D正确：整个过程运用动能 定理得子m之=9心+9宁，由于三种原子核的电荷量相同， 00四76A,电流之比为分=31，C错误，D正确。 9.A设圆环运动一周的时间为T,在时间T内通过圆环上任意 质量不同，则：不同，故选项C错误 横截面S的总电荷量就是圆环上所带的总电荷量？，由电流 练案[11] 的定义可得圆环产生的等效电流为1=号，由圆弧的几何关 1,B电流大小与电荷定向移动的速率有关，而不是电荷运动的 迷率，故A错误：电流的定义为电荷量与时间的比值，即为单位 系可得圆弧的半径为：=台，由匀速圆周运动的规律可得： 内通过的电荷量，是由电荷量与时间共同决定的，电荷量多电 平联立解得T则有1 流不一定大，但如果是单位时间内通过横截面的电荷量多，则10.A设电子绕核运动的周期为T,对电子由库仑定律和牛顿 电流大，故B正确：电流有方向，我们规定正电荷定向移动的方 向为电流的方向，但电流不是矢量，矢量的运算必须遵循平行 第二定律有号=m()，整理得T:2巴√只。再由1 四边形定则.电流有方向.但不符合矢量合成法则不是矢量，故 C错误：导休中的电流，不一定是自由电子的定向移动形成的。 :号得，山：√怎选项A正确。做选小 也可能是其他带电离子定向移动形成的，故D错误。 11.(1)2.5×102V/m 2B面公试1哈受务品会×号号 (2)1.05×10-5m/s 解析：(1)铜棒内的电场强度 正确 ∥5.0×10-2 V/m=2.5×102V/m 3.D电荷的定向移动形成电流.当正、负电荷同时向相反方向 E=元9 2 定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和。故 (2)通过铜棒的电流 由题意可知，电流由正，负离子定向运动形成，测在2s内通过 此截面的总电荷量应为g=1.6×10-9×2×1.0×10”C+ 由I=eS 1.6×10-9×1×2.0×10°C=6.4C。根据电流的定义式得/ ==64A=3.2A,D正确。 得s neSR= 2 50×10-2 4.A橡胶棒沿轴线方向以速度。做匀速直线运动时，△内通 85x10×1.6x10"×1.6×10x2.19x10m/s≈1.05× 过的距离为·△.△内通过某横截面的电荷量Q=△，根 10 m/s 据电流的定义式1一是，得到等效电流1=，A正确。 12.(1)6.25×10"个 (2)7.4×10Bm/s 5.BD电流的大小等于单位时间内通过导休横靓面的电荷量， (3)1.35×10"s 单位时间内通过乙导体的电荷量是甲导体的3倍，则通过乙 导体的电流是甲的3倍，故A错误，B正确：由于1=gS,则 解析：(1)根据电流的定义式1=？得g=上 268 代入数据得q=10C 别为R,=P流R=p品R=p是=P是因为a>b>e 根据g=k得N=又 则可得R,<R。<R:=R,故通过相同的电流，A图中电阻两 代入数据得N=6.25×10个。 端的电压最小。故选A。 (2)由公式I=neS 8.B根据题意，由电阻定律可得，接上下两端时导体电阻为 10 得和==85×10×1.6×10-9x1×106m/s=74 AA RF=PAD·AB 接左右两端时导体电阻为R左卡= 10-"m/s。 AB (63)由= 可由欧婚定律R三了有Rr=4R铸，则有行= PA4·AD AA 1×10-2 得1=号=74×0==135×10°s PAD·AB AB AB =4解得始=2，成造。 PAM,·AD 练案[12] :9.D由欧姆定律= 电阻关系式R=p,联立解得1 U 1.B电势是试探电荷在某点具有的电势能与其电荷量的比值， US 不能反映导体对电流的阳碍作用，反映电场所具有的能的性 由题意可知1=，h pL pa 一器4一尝对导体能如相同 质，A错误；电阻是描述导体对电流阳爵作用的物理量，B正 确：电压是使电路中形成电流的原因，不能反映导体对电流的 的电压，流过导体的电流之比为4：：山=告：告：兰已 阻碍作用，C错误：单位时间甲通过导休任一横截面的电荷量 知三边ab和c的长度之比为1：2：3，代人解得l:12:,= 叫电流，不能反映导体对电流的阻碍作用，D错误。故选B。 36:9:4,放选D。 2D将电阻决定式的表站式变形有p空对上述表站式进行0A限据口=后可知，电导半的单位是m选项A正 单位运算有：m=n·m,即电阻率p的单位是n·m。故 确：材料的电导率与材料有关，但是与材料的形状无关，选项 B错误：材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越 选D。 弱，选项C错误：电导率大小与温度有关，选项D错误。故选 3C金属单质的电阻率较小，合金材料的电阻率较大，散A,B A 错误：电阻案的大小与温度和材料本身有关，与长度和横截面 积无关，金属导休的电半酷温度的升高附瑞大，放C正确：山A根据及=号可知。电阻最大，电阻最小：根据R=即片 电阻率跟导体的材料有关是反映材料导电性能好坏的物理： 可知a横截面积最小，c横截面积最大。故选A 量，电阳率越大，导电性能越差，故D错误。故选C。 12.B由图可知金属铝的电阻率p=2.9×10*0·m,根据电 BC根据R0台可得1S则上：冬×会：之南 3 L 阳的决定式R=PS,代人数据得R=29×105× ?,放选C。 145x106n=1×100,根据欧姆定律得U=R,解得U= 0.05 5D若沿着AB方向测得的电阻为R,则R=P是，解得p 4×10-5V=4mV,故选B 必，选项A.B错误：沿CD方向的电阻为R=p之=R,选 练案[13] aca 项C错误，D正确。故选D。 1.1.416/1.415/1.41742.400.448.5 6.CI-U图线上的点与坐标原点的连线的斜率的倒数表示电 解析：(1)螺旋测微器的分度值为0.01mm,所以金属丝的直 阻，由图可知，电阻：图线上的点与坐标原，点的连线的斜率不 径为d=1nm+41.6×0.01m=1.416mm。 断增大，其电阻不断减小，所以的电阻随电流的增大而减 该游标卡尺为20分度，分度值为0.05mm,所以金属丝的长 小，故A错误：由于横纵坐标轴的长度单位不同，则不能由R 度为L=4.2em+8×0.05mm=42.40mm。 amd=1.00,求解电阻b的阻值只能通过R=-10 (2)电流表使用0-0.6A量程时，分度值为0.02A,所以示数 7=5 为0.44A: =20,求解，放B错误根据R=号，可知在两图线交点处，电 电压表使用0~15V量程时，分度值为Q,5V,所以示数为 8.5V 阻a的阻值等于电阻b的阻值，放C正确：根据欧姆定律可得 1名-子A=1A放D误。放选C。 2.(1)8.524-8.526(2)22.6 解析：(1)暴旋测微器读数为d=8.5m+2,5×0.01nm= 元A根据电阻的决定式R=P了，可得A,B,C,D中的电阻分 8.525mm,由于最后一位是估读，所以读数在8.524mm~ 8.526mm之间即可。 -269-