内容正文:
11.1电源和电流同步练习
2025-2026学年高一下学期人教版必修三
一、单选题
1.某金属导体内,若在2s内有3.2C的电子定向通过某横截面,则电流大小为( )
A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A
2.北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道,当环中电子以速率v沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为I,已知电子电荷量为e,则环中运行的电子数目为( )
A. B. C. D.
3.一根均匀带电的长直橡胶棒沿轴线以速度水平向右匀速运动,已知棒的横截面积为S、单位长度带电量为,关于棒运动形成的等效电流的大小和方向,下列选项正确的是( )
A.;水平向左 B.;水平向右
C.;水平向左 D.;水平向右
4.判断下列所示的电流一时间图像,属于描述恒定电流的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示为长为a、宽为b、高为c的金属导体,该导体的电阻率为。当只在A、B两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子定向移动的平均速率记为;当只在C、D两点间加上大小为的电压时,导体内电流为、自由电子做定向移动的平均速率为。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
6.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流强度为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电量为e,此电子的定向移动速率为v,在时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为( )
A.nvSΔt B.nv•Δt C. D.
7.如图所示,将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来,已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍,在铜导线上取一个截面A,在铝导线上取一个截面B,若在1秒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
二、多选题
8.下列说法正确的是( )
A.在国际单位制中,电流的单位是安培 B.大小不随时间变化的电流叫恒定电流
C.电荷不会创生,但会消灭 D.电场线在电场中不会相交
9.物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量,如速度是用位移与时间的比值来定义的。下面四个物理量的表达式属于比值定义式的是( )
A.电流 B.电势
C.场强 D.电容
10.如图所示,电解池内有一价的电解液,ts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,则以下解释中正确的是( )
A.溶液内正、负离子向相反方向移动,电流方向相同
B.溶液内电流方向从A到B,电流I=
C.溶液中电流方向从A到B,电流I=
D.正离子定向移动形成的电流方向是从A→B,负离子定向移动形成的电流方向是B→A
三、填空题
11.电荷的__________形成电流,物理学规定_________定向移动的方向为电流的方向。在金属中能够自由移动的是_______。
12.把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所连接.先使开关S与1端相连,电源向电容器充电;然后把开关S掷向2端,电器放电.与电流传感器相连接的计算机(图中未画出)可记录电流随时间变化I-t曲线,逆时针的电流流向为正值.
图乙是某次实验中电流传感器所记录的i-t曲线,请判断该曲线记录的是电容器的_______过程(选填:“充电”或“放电”).请你用语言描述电容器在此过程中电流随时间如何变化:____________
四、解答题
13.导线中的电流是1A,导线的横截面积为1mm2。
(1)在1s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10–19C)
(2)自由电子的平均定向移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)
(3)自由电子沿导线移动1m,平均要多少时间?
14.设电子以速率v绕某原子核做匀速圆周运动,形成一大小为I的等效环形电流。已知电子的电荷量为e,质量为m,静电力常量为k,求:
(1)电子做圆周运动的轨道半径r;
(2)原子核所带电荷量q。
15.如图所示,医学上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,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图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,充电至8.0kV电压,如果电容器在2.0ms时间内完成放电,求:
(1)这次放电有多少电荷量通过人体组织?
(2)这次放电的平均电流大小?
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
A
A
A
A
AD
BCD
AC
11. 定向移动 正电荷 电子
12. 充电 电流随时间逐渐减小到零(且电流随时间减小的越来越慢)
13.(1)6.25×1018;(2)7.4×10-5m/s;(3)3.8h
【详解】(1)1s内,通过导体截面的电子数为
(2)根据电流的微观表达式得
(3)据电子定向匀速移动得,传播1m所需时间为
14.(1);(2)
【详解】(1)设电子做圆周运动的周期为T,根据电流的定义知道
又
解得
(2)库仑力提供电子做圆周运动的向心力
解得
15.(1);(2)
【详解】(1)根据电容器的定义公式
解得
(2)放电的平均电流
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