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课后提升练(十三) 电 流
[对应学生用书P175]
1.(2022·江苏苏州高一月考)关于电流,下列说法中正确的是( )
A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
B.电子定向移动的速率越大,电流越大
C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
D.因为电流有方向,所以电流是矢量
C 解析:由I=知,在不知道时间的情况下,通过导体横截面的电荷量越多,电流不一定大,故A错误,C正确;在Δt时间内通过金属导体的电流I=neSv,所以电子速率大,电流强度不一定大,故B错误;电流强度是标量,故D错误。
2.(2022·江苏宿迁高一月考)如图所示是通有恒定电流的某段导体。在5 s内有10 C的负电荷向右通过横截面A,则导体内电流的大小和方向分别是( )
A.2 A,向右 B.2 A,向左
C.50 A,向右 D.50 A,向左
B 解析:根据电流的定义式I=,可得电流的大小为I= A=2 A,电流方向规定为正电荷定向移动的方向,因为移动的是负电荷,电流方向与定向移动的方向相反,故电流向左,故选B。
3.(2022·江苏淮安高一月考)某导体中2 s内有6×1014个电子通过某一横截面,则导体中电流大小为( )
A.9.6×10-5 A B.3×10-5 A
C.4.8×10-5 A D.无法确定
C 解析:根据电流定义式可得电流大小为I==A=4.8×10-5 A,故选C。
4.(2021·上海浦东新区学业考试)某移动电源上的“1 000 mAh”标志,反映的物理量是( )
A.电能 B.电荷量
C.电功 D.电功率
B 解析:单位mA·h对应的电流与时间的乘积,根据q=It可知,单位mA·h对应的物理量是电荷量,故A、C、D错误,B正确。
5.(2022·重庆高二期末)同一电解槽中,在最初的t1=1 s 的时间内向右通过了2×1018个二价正离子,在接下来的t2=2 s的时间内向左通过了1018个一价负离子,则下列说法正确的是( )
A.两段时间内电流的方向相反
B.两段时间内电流的大小相同
C.t1内的电流是t2时间内电流的4倍
D.t1内的电流是t2时间内电流的8倍
D 解析:两段时间内电流的方向相同,A错误;由电流的定义公式有I1==A=0.64 A,I2==A=0.08 A,则t1内的电流是t2时间内电流的8倍,D正确,B、C错误。
6.锂离子电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。
问题:一辆电池容量为240 A·h的电动汽车,平均工作电流是5 A,能持续工作多长时间?
答案:48 h
解析:由I=得t===48 h。
7.(2022·江苏常熟中学高一月考)安培提出了著名的分子电流假说。根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,下列关于该环形电流的说法正确的是( )
A.电流大小为,电流方向为顺时针
B.电流大小为,电流方向为逆时针
C.电流大小为,电流方向为顺时针
D.电流大小为,电流方向为逆时针
D 解析:电子绕核运动可等效为一环形电流,电子运动周期为T=,根据电流的定义式可得电流I===,因为电子带负电,所以电流方向与电子定向移动方向相反,即沿逆时针方向,故D正确,A、B、C错误。
8.(多选)(2022·江苏连云港高二期末)某手机的说明书标明该手机电池容量为3600 mA·h,已知该手机充满电后可连续播放视频15 h,下列说法正确的有( )
A.电池容量表示电池能够输出的总电能
B.电池容量表示电池能够输出的总电荷量
C.该手机播放视频时,工作电流为240 mA
D.给手机充电,若2 h可充50%,则充电电流为0.9 A
BCD 解析:电池容量是指电池存储的电荷量(电流与时间的乘积)或电池能够输出的总电荷量的多少,单位是“mA·h”,不是储存电能的大小,A错误,B正确;根据公式q=It,可知该手机播放视频时,工作电流为I===240 mA,C正确;根据公式q=It,给手机充电,若2 h可充50%,则充电电流为I===900 mA=0.9 A,D正确。
9.(多选)(2022·福建泉州高二期末)甲、乙为同种材料做成的两柱状导体,横截面积之比为1∶2,长度之比为2∶1。相同时间内,通过甲、乙两导体某一横截面的电荷量之比为1∶2,则甲、乙两导体中( )
A.电流之比为1∶2
B.电流之比为1∶1
C.自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶1
D.自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶2
AC 解析:根据电流公式I=得,==,A正确,B错误;根据电流的微观表达式I=neSv得==1,C正确,D错误。
10.(多选)(2022·山西吕梁高二期末)一根横截面积为S的铜导线,通过的电流为I。已知铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿伏伽德罗常数为NA,设每个铜原子只提供一个自由电子,单位体积内的自由电子数为n,铜导线中自由电子定向移动速率为v,t时间内穿过导线横截面的自由电子数为N0,下列关系正确的是( )
A.I=N0e B.It=N0e
C.N0=vtSn D.N0=NA
BCD 解析:电流为I=neSv==,有It=N0e,N0=vtSn,A错误,B、C正确;设体积V内自由电子数为N,则n===NA,所以N0=vtSn=NA,D正确。
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