11.1 电源与电流-2025-2026学年高二物理同步学案（人教版2019必修第三册）

11.1 电源与电流 （1）通过实例对比，引导学生思考持续电流形成的原因，了解电源的作用，认识常见的电源。 （2）通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，了解导体中的恒定电场和恒定电流。 （3）通过实例分析，理解电流的定义，知道电流的单位。 电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？ 知识点一、电源 1．定义：能把电子从电源正极搬运到电源负极的装置就是电源． 2．作用：使导体两端始终存在电势差． 知识点二、恒定电流 1．定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流． 2．电流的定义式：I＝，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量． 3．在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A. 4．电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反． 【规律方法】 公式I＝的应用 1．金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的，因此q为通过导体横截面的自由电子的电荷量． 2．电解质溶液中的电流是正、负离子同时向相反方向定向移动形成的，因此q为正、负离子电荷量的绝对值之和． 3．电解液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反． 知识点三、电流的微观表达式 1．电流的微观表达式的推导 如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量大小为q.则： 导体AD内的自由电荷全部通过横截面D所用的时间t＝.导体AD内的自由电荷总数N＝nlS 总电荷量Q＝Nq＝nlSq 此导体中的电流I＝＝＝nqSv. 2．电流的微观表达式I＝nqSv的理解 (1)I＝是电流的定义式，I＝nqvS是电流的决定式，因此I与通过导体横截面的电荷量q及时间t无关，从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v，还与导体的横截面积S有关． (2)v表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的． 3．区别三种速率 自由电荷定向移动速率 自由电荷定向移动形成电流，其中自由电荷定向移动速率的数量级一般为10－4 m/s 电子热运动速率 导体内的自由电子在永不停息地做无规则的热运动，由于热运动，自由电子向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动速率的数量级为105 m/s 知识点四、电池的容量 1．定义：电池放电时输出的总电荷量q=It 2．单位：“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)． 锂电池 [例题1] (24-25高二上·重庆部分区·期末)2024年11月26日，全球瞩目的智能手机华为Mate 70 Pro上市。已知其锂离子聚合物电池容量为，手机支持超级快充“20V/5A”。这里与“”相对应的物理量是（　　） A．功率 B．电量 C．电容 D．能量 [例题2] 在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷做定向移动。若在2 s内有0.32 C的电荷量通过导体某横截面，则导体中电流大小为（    ） A．0.08 A B．0.32 A C．0.16 A D．0.64 A [例题3] (24-25高二上·浙江台州·期末)自动体外除颤器（AED）是一种便携式的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是，充电至电压，如果电容器在时间内完成放电，下列说法正确的是（　　） A．若充电至，则该电容器的电容为 B．该次放电前，电容器存储的电量为60C C．这次放电过程中通过人体组织的电流是恒定不变的 D．这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为 [例题4] (24-25高二上·福建三明·期末)如图，一横截面积为的铜导线，通过的电流为1A时，自由电子定向移动的平均速率为，试估算体积内的自由电子数为（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 [例题5] (24-25高二上·浙江台州·期末)下列四个选项中不属于比值定义式的是（　　） A．电容 B．电流 C．电场强度 D．电势 [例题6] 我国从月球取回的月壤中，发现了少量的天然石墨烯，石墨烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体，通过该导体的电流为I时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为v；当通过该导体的电流为时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为（    ） A．v B．2v C．4v D．8v [例题7] (24-25高二上·河北石家庄·期末)两根材料相同、横截面半径之比为3：1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时，流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为（　　） A．1：9 B．1：3 C．3：1 D．9：1 [例题8] (24-25高二上·山东聊城·期末)如图所示，以恒定角速度沿顺时针方向、绕其圆心做匀速圆周运动的细橡胶圆环，与毛皮摩擦后均匀带电。已知圆环的半径为R，带电量为Q。关于橡胶圆环转动形成的等效电流说法正确的是（　　） A．大小，方向沿逆时针 B．大小，方向沿顺时针 C．大小，方向沿顺时针 D．大小，方向沿逆时针 [例题9] (24-25高二上·四川绵竹中学·月考)如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有个一价正离子通过溶液内某截面S，有个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是（　　） A．当时，电流为零 B．当时，电流方向从A→B，电流为 C．当时，电流方向从B→A，电流为 D．无论大小如何，电流方向都从A→B，电流都为 1. (24-25高二上·湖北腾云联盟·)2024年9月14日晚，由中宣部、湖北省人民政府等单位共同主办的长江文化艺术季拉开帷幕，震撼壮观的无人机表演吸引了众多观众。某品牌无人机的电池的容量为4000mA·h，则下列说法正确的是（　　） A．“mA·h”是能量单位 B．该无人机电池工作时将电能转化为化学能 C．该无人机电池充满电储存的电荷量约为 D．若该无人机的工作电流为5A，则其续航时间约为1.5小时 2. (24-25高二上·河北秦皇岛昌黎县衡水董子高级中学昌黎一中联考·月考)铜是人类最早使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。现有一横截面积为S的铜导线，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速率为v，电流的微观表达式为，下列说法正确的是（   ） A．v表示自由电子定向移动的平均速率，也是热运动的速率 B．是由推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素 C．由可知电流I与电荷量q成正比，与时间t成反比 D．从微观上看，电子运动的速率越大，电流一定越大 3. (24-25高三上·云南昆明云南师范大学附属中学·月考)如图所示是一个静电除尘器的示意图，在图中，A连接到高压电源的正极，B连接到负极。AB之间的空间有强电场，这个电场足以使空气分子分解成电子和带正电的离子（忽略正离子的定向移动）。随着电子向正极A移动，它们会与烟气中的煤粉粒子相遇并使之带负电。这些带了电的煤粉粒子随后会被吸附到正极A上。这个过程有效地清除了烟气中的煤粉，使其变得清洁。已知：每千克煤粉可以吸收n摩尔的电子，每个电子的电荷量是e，阿伏伽德罗常数是，一天总时间为t，静电除尘器正常工作时的电流为I，则每天处理的煤粉总量是多少千克？（　　） A． B． C． D． 4. (24-25高二上·广东梅州兴宁第一中学·期中)某些肿瘤可以用“粒子流”疗法进行治疗。在这种疗法中，为了能让粒子进入癌细胞，首先要实现粒子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。粒子先被平行板电容加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞，如图所示，来自粒子源的粒子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的粒子流向右运动。粒子的质量为m，其电荷量为。粒子间相互作用可忽略不计，不考虑粒子重力，粒子不会打到板上，那么（    ） A．从A处流出的粒子速度 B．从A处流出的粒子，形成的等效电流方向向右 C．若保持开关S闭合，若只减小平行板距离，从A处流出的粒子的速度将减小 D．若断开开关且板上电荷分布不变，增大平行板距离，从A处流出的粒子的速度将增大 5. (24-25高二上·青海西宁第十四中学·期中)在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2 s内分别有1.0 × 1018个Na+和Cl−通过溶液内部的横截面M，以下解释正确的是（　　） A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到A B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I = 0.16 A D．溶液内电流方向从A到B，电流I = 0.08 A 6. (24-25高二·河南郑州第一中学·期中)心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，如果充电后电容器的电压为4.0kV，电容器在大约3.0ms内放电至两极板电压为0，则这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为（　　） A． B． C．20A D． 7. 半径为的橡胶圆环均匀带正电荷，总电荷量为，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动，则对于由环产生的等效电流，下列说法正确的是（　　） A．若不变而使电荷量变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C．若使、不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变大 D．若使、不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变小 8. (24-25高二上·浙江强基联盟·)某工厂利用如图所示装置控制带电油雾的收集率。两平行金属板加电压 后其间产生竖直向下的匀强电场，距离较近处有一足够长的收集板，收集板接地，大量带负电的油雾均匀分布在平行金属板的整个入口处，并以平行于两金属板的初速度垂直进入电场，后穿过电场达到收集板上，已知油雾质量，带电量，两板间距及板长均为，不计空气阻力和电荷间相互作用，不考虑平行板的边缘效应，。求： (1)当两板间电压多大时，收集板的收集效率； (2)当两板间电压多大时，收集板的收集效率； (3)若单位时间内射入个带电油雾，求电流表中电流与两板电压之间的关系。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.1 电源与电流 （1）通过实例对比，引导学生思考持续电流形成的原因，了解电源的作用，认识常见的电源。 （2）通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，了解导体中的恒定电场和恒定电流。 （3）通过实例分析，理解电流的定义，知道电流的单位。 电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？ 知识点一、电源 1．定义：能把电子从电源正极搬运到电源负极的装置就是电源． 2．作用：使导体两端始终存在电势差． 知识点二、恒定电流 1．定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流． 2．电流的定义式：I＝，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量． 3．在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A. 4．电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反． 【规律方法】 公式I＝的应用 1．金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的，因此q为通过导体横截面的自由电子的电荷量． 2．电解质溶液中的电流是正、负离子同时向相反方向定向移动形成的，因此q为正、负离子电荷量的绝对值之和． 3．电解液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反． 知识点三、电流的微观表达式 1．电流的微观表达式的推导 如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量大小为q.则： 导体AD内的自由电荷全部通过横截面D所用的时间t＝.导体AD内的自由电荷总数N＝nlS 总电荷量Q＝Nq＝nlSq 此导体中的电流I＝＝＝nqSv. 2．电流的微观表达式I＝nqSv的理解 (1)I＝是电流的定义式，I＝nqvS是电流的决定式，因此I与通过导体横截面的电荷量q及时间t无关，从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v，还与导体的横截面积S有关． (2)v表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的． 3．区别三种速率 自由电荷定向移动速率 自由电荷定向移动形成电流，其中自由电荷定向移动速率的数量级一般为10－4 m/s 电子热运动速率 导体内的自由电子在永不停息地做无规则的热运动，由于热运动，自由电子向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动速率的数量级为105 m/s 知识点四、电池的容量 1．定义：电池放电时输出的总电荷量q=It 2．单位：“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)． 锂电池 [例题1] (24-25高二上·重庆部分区·期末)2024年11月26日，全球瞩目的智能手机华为Mate 70 Pro上市。已知其锂离子聚合物电池容量为，手机支持超级快充“20V/5A”。这里与“”相对应的物理量是（　　） A．功率 B．电量 C．电容 D．能量 【答案】B 【来源】重庆市部分区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】根据公式q=It，可知题中“mA•h”是电量的单位。 故选B。 [例题2] 在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷做定向移动。若在2 s内有0.32 C的电荷量通过导体某横截面，则导体中电流大小为（    ） A．0.08 A B．0.32 A C．0.16 A D．0.64 A 【答案】C 【详解】根据电流的定义式 可得 故选C。 [例题3] (24-25高二上·浙江台州·期末)自动体外除颤器（AED）是一种便携式的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是，充电至电压，如果电容器在时间内完成放电，下列说法正确的是（　　） A．若充电至，则该电容器的电容为 B．该次放电前，电容器存储的电量为60C C．这次放电过程中通过人体组织的电流是恒定不变的 D．这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为 【答案】D 【详解】A．电容为电容器的固有属性与两端电压无关，故若充电至，则该电容器的电容为，故A错误； B．该次放电前，电容器存储的电量为 故B错误； C．电容器放电时随着带电量的减小，放电电流在逐渐减小，故C错误； D．这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为 故D正确。 故选D。 [例题4] (24-25高二上·福建三明·期末)如图，一横截面积为的铜导线，通过的电流为1A时，自由电子定向移动的平均速率为，试估算体积内的自由电子数为（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 【答案】D 【来源】福建省三明市2024-2025学年高二上学期期末质量检测物理试卷 【详解】题意可知铜导线横截面积，电流，自由电子定向移动的平均速率，自由电子电荷量。   电流的微观表达式为（其中I是电流，n是单位体积（）内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率） 联立解得个 故选D。 [例题5] (24-25高二上·浙江台州·期末)下列四个选项中不属于比值定义式的是（　　） A．电容 B．电流 C．电场强度 D．电势 【答案】B 【来源】浙江省台州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】A．电容器的电容与极板所带电荷量、极板之间的电压没有本质上的决定关系，可知，属于比值定义式，故A错误； B．电流宏观上由导体电阻与导体两端电压决定，是电流的宏观决定式，不属于比值定义式，故B正确； C．电场强度与电场力、试探电荷的电荷量么有本质上的决定关系，属于比值定义式，故C错误； D．电势与电势能、试探电荷的电荷量没有本质上的决定关系，属于比值定义式，故D错误。 故选B。 [例题6] 我国从月球取回的月壤中，发现了少量的天然石墨烯，石墨烯是人类迄今为止发现的导电性能最好的材料。用石墨烯制成的一段粗细均匀的导体，通过该导体的电流为I时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为v；当通过该导体的电流为时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为（    ） A．v B．2v C．4v D．8v 【答案】B 【来源】2025届新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市高三上学期第一次质量监测（一模）物理试题 【详解】由电流的微观表达式可知，电流与同一段粗细均匀的导体，电流I与自由电荷定向移动的平均速率为v成正比。 故当通过该导体的电流为时，其内部自由电荷定向移动的平均速率为2v。 故选B。 [例题7] (24-25高二上·河北石家庄·期末)两根材料相同、横截面半径之比为3：1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时，流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为（　　） A．1：9 B．1：3 C．3：1 D．9：1 【答案】A 【来源】河北省石家庄市2024-2025学年高二上学期期末物理试卷 【详解】根据 可得 可知流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:9。 故选A。 [例题8] (24-25高二上·山东聊城·期末)如图所示，以恒定角速度沿顺时针方向、绕其圆心做匀速圆周运动的细橡胶圆环，与毛皮摩擦后均匀带电。已知圆环的半径为R，带电量为Q。关于橡胶圆环转动形成的等效电流说法正确的是（　　） A．大小，方向沿逆时针 B．大小，方向沿顺时针 C．大小，方向沿顺时针 D．大小，方向沿逆时针 【答案】A 【来源】山东省聊城市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】细橡胶圆环与毛皮摩擦后带均匀负电，则等效电流方向沿逆时针； 根据电流的定义式有 故选A。 [例题9] (24-25高二上·四川绵竹中学·月考)如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有个一价正离子通过溶液内某截面S，有个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是（　　） A．当时，电流为零 B．当时，电流方向从A→B，电流为 C．当时，电流方向从B→A，电流为 D．无论大小如何，电流方向都从A→B，电流都为 【答案】D 【来源】四川省绵竹中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题 【详解】由题意可知，在t秒内通过溶液内截面的电荷量为 则电流为 电流的方向与正电荷的运动方向相同，故由A到B，D正确。 故选D。 1. (24-25高二上·湖北腾云联盟·)2024年9月14日晚，由中宣部、湖北省人民政府等单位共同主办的长江文化艺术季拉开帷幕，震撼壮观的无人机表演吸引了众多观众。某品牌无人机的电池的容量为4000mA·h，则下列说法正确的是（　　） A．“mA·h”是能量单位 B．该无人机电池工作时将电能转化为化学能 C．该无人机电池充满电储存的电荷量约为 D．若该无人机的工作电流为5A，则其续航时间约为1.5小时 【答案】C 【详解】A．“毫安时（mA·h）”是电荷量的单位，故A错误； B．该无人机电池工作时将化学能转化为电能，故B错误； C．该无人机电池充满电储存的电荷量 故C正确； D．无人机工作电流为5A时，其续航时间 故D错误。 故选C。 2. (24-25高二上·河北秦皇岛昌黎县衡水董子高级中学昌黎一中联考·月考)铜是人类最早使用的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。现有一横截面积为S的铜导线，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速率为v，电流的微观表达式为，下列说法正确的是（   ） A．v表示自由电子定向移动的平均速率，也是热运动的速率 B．是由推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素 C．由可知电流I与电荷量q成正比，与时间t成反比 D．从微观上看，电子运动的速率越大，电流一定越大 【答案】B 【来源】河北省秦皇岛市昌黎县衡水董子高级中学 昌黎一中联考2024-2025学年高二上学期11月月考物理试题 【详解】A．v表示自由电子定向移动的平均速率，不是热运动的速率，故A错误； B．是由推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素，故B正确； C．为电流的定义式，电流I与电荷量q和时间t无关，故C错误； D．从微观上看，电子运动的速率越大，在单位体积内的电子数，和导体横截面积一定的情况下，电流一定越大，故D错误。 故选B。 3. (24-25高三上·云南昆明云南师范大学附属中学·月考)如图所示是一个静电除尘器的示意图，在图中，A连接到高压电源的正极，B连接到负极。AB之间的空间有强电场，这个电场足以使空气分子分解成电子和带正电的离子（忽略正离子的定向移动）。随着电子向正极A移动，它们会与烟气中的煤粉粒子相遇并使之带负电。这些带了电的煤粉粒子随后会被吸附到正极A上。这个过程有效地清除了烟气中的煤粉，使其变得清洁。已知：每千克煤粉可以吸收n摩尔的电子，每个电子的电荷量是e，阿伏伽德罗常数是，一天总时间为t，静电除尘器正常工作时的电流为I，则每天处理的煤粉总量是多少千克？（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】粉尘吸附电子后带负电，因此向正极A运动。由于电离出的气体中电子导电，煤粉吸附的电荷量为q，设每天处理煤粉的总量为m，则 因为 联立以上解得 故选A。 4. (24-25高二上·广东梅州兴宁第一中学·期中)某些肿瘤可以用“粒子流”疗法进行治疗。在这种疗法中，为了能让粒子进入癌细胞，首先要实现粒子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。粒子先被平行板电容加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞，如图所示，来自粒子源的粒子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的粒子流向右运动。粒子的质量为m，其电荷量为。粒子间相互作用可忽略不计，不考虑粒子重力，粒子不会打到板上，那么（    ） A．从A处流出的粒子速度 B．从A处流出的粒子，形成的等效电流方向向右 C．若保持开关S闭合，若只减小平行板距离，从A处流出的粒子的速度将减小 D．若断开开关且板上电荷分布不变，增大平行板距离，从A处流出的粒子的速度将增大 【答案】AD 【来源】广东省梅州市兴宁市第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题 【详解】A．电子在加速电场中加速，根据动能定理，有 解得 故A正确； B．从A处流出的粒子带负电，形成的等效电流方向向左。故B错误； C．若保持开关S闭合，则极板间电压保持不变，若只减小平行板距离，根据A选项分析可知，从A处流出的粒子的速度不变。故C错误； D．若断开开关，则极板上电荷量保持不变，根据 可知极板间电场强度保持不变，由 可知增大平行板距离，极板间电压将增大，根据A选项分析可知，从A处流出的粒子的速度将增大。故D正确。 故选AD。 5. (24-25高二上·青海西宁第十四中学·期中)在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2 s内分别有1.0 × 1018个Na+和Cl−通过溶液内部的横截面M，以下解释正确的是（　　） A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到A B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I = 0.16 A D．溶液内电流方向从A到B，电流I = 0.08 A 【答案】C 【来源】青海省西宁市第十四中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题 【详解】AB．电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，所以正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向也从A到B，不会相互抵消，故AB错误； CD．溶液内电流方向从A到B，2 s时间内通过溶液截面的电荷量 则根据电流的定义式 故C正确，D错误。 故选C。 6. (24-25高二·河南郑州第一中学·期中)心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图所示是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，如果充电后电容器的电压为4.0kV，电容器在大约3.0ms内放电至两极板电压为0，则这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为（　　） A． B． C．20A D． 【答案】C 【来源】河南省郑州市第一中学2024-2025学年高二上期期中考试物理试卷 【详解】根据电容的定义式可得充满电后的电荷量为 根据电流的定义式可得，这次放电过程通过人体组织的平均电流强度约为 故选C。 7. 半径为的橡胶圆环均匀带正电荷，总电荷量为，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动，则对于由环产生的等效电流，下列说法正确的是（　　） A．若不变而使电荷量变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C．若使、不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变大 D．若使、不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变小 【答案】AB 【详解】截取圆环的任一横截面，在橡胶圆环运动一周的时间内，通过这个横截面的电荷量为，根据电流的定义式，有 又有 联立可得 可知电流的大小只与Q和ω有关。所以当ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍时，电流将变为原来的2倍；当电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，电流也将变为原来的2倍；当ω、Q不变，将橡胶环半径增大或减小时，电流则保持不变。 故选AB。 8. (24-25高二上·浙江强基联盟·)某工厂利用如图所示装置控制带电油雾的收集率。两平行金属板加电压 后其间产生竖直向下的匀强电场，距离较近处有一足够长的收集板，收集板接地，大量带负电的油雾均匀分布在平行金属板的整个入口处，并以平行于两金属板的初速度垂直进入电场，后穿过电场达到收集板上，已知油雾质量，带电量，两板间距及板长均为，不计空气阻力和电荷间相互作用，不考虑平行板的边缘效应，。求： (1)当两板间电压多大时，收集板的收集效率； (2)当两板间电压多大时，收集板的收集效率； (3)若单位时间内射入个带电油雾，求电流表中电流与两板电压之间的关系。 【答案】(1) (2) (3)见解析 【来源】浙江省强基联盟2024-2025学年高二上学期12月联考物理试题 【详解】（1）油雾沿直线穿过两金属板时可全部到达收集板，根据受力平衡得 解得 （2）当所有油雾都偏转到金属板上时，收集率为0，根据类平抛知识可得 得 根据牛顿第二定律可得 得 （3）①当时，没有油雾射出两极板，则有 ②当时 得 收集率 得 ③当时 得 收集率 得 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$