3.1 电流 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册
2026-07-24
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摘要:
**基本信息**
同步练习聚焦“电流”核心概念,通过基础辨析、情境应用、综合计算三层设计,实现从物理观念建构到科学思维深化的巩固路径。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|电流形成条件与定义式(1-4题)|以单选为主,直接考查电流形成的物质观念与运动观念|
|提升层|电流方向规定及微观表达式(5-12题)|通过多选(4、5、12题)和环形电流情境(9、10题),培养科学推理与模型建构能力|
|综合层|电解液中电流综合计算(13题)|结合正负离子定向移动,强化科学论证与综合应用能力|
内容正文:
第1节 电流 同步作业
一、选择题
考点一 电流的形成
1.一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米所带电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为( )
A.vq B. C.qvS D.
2.一段粗细均匀的铜导线的横截面积是S,导线单位长度内的自由电子数为n,铜导线内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导线中通过的电流为I。则下列说法中正确的有( )
A.自由电子定向移动的速率为v0
B.自由电子定向移动的速率为v=
C.自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D.自由电子定向移动的速率为v=
3.如图所示,一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,自由电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B.
C.ρnev D.
4.(多选)关于电流,下列叙述正确的是( )
A.只要将导体置于电场中,导体内就有持续的电流
B.电源的作用可以使电路中有持续的电流
C.导体内没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动
D.恒定电流是由恒定电场产生的
5.(多选)对电流的理解,下列说法正确的是( )
A.在电解液中有自由的正离子和负离子,电流的方向不能确定
B.对于导体,只要其两端电势差为零,电流也必为零
C.通过导体横截面的电荷量的多少就是电流的大小
D.恒定电流是由恒定电场产生的
考点二 电流的方向与大小
6.关于电流的方向,下列叙述中正确的是( )
A.金属导体中电流的方向即自由电子定向移动的方向
B.在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子,电流方向不能确定
C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同
7.下列关于电流方向的说法中正确的是( )
A.电荷的定向移动方向即为电流的方向
B.电流的方向总是从电源的正极流向负极
C.电流既有大小,又有方向,是一个矢量
D.在电源内部,电流从负极流向正极
8.电路中每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10-6 m2的导线,那么电路中的电流是( )
A.0.016 μA B.1.6 mA
C.16 μA D.0.16 μA
9.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核的运动可等效为环形电流。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,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,电流方向为顺时针
C.电流大小为,电流方向为逆时针
D.电流大小为,电流方向为逆时针
10.如图所示,以恒定角速度ω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,带电荷量为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I=,方向沿逆时针
B.大小I=,方向沿顺时针
C.大小I=,方向沿顺时针
D.大小I=,方向沿逆时针
11.如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2。元电荷为e,则下列说法正确的是( )
A.溶液内正、负离子沿相反方向运动,电流相互抵消,即电流为0
B.溶液内电流方向从A到B,电流大小为
C.溶液内电流方向从A到B,电流大小为
D.溶液内电流方向从A到B,电流大小为
12.(多选)下列对公式I=的理解正确的是( )
A.在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位
B.电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多
C.导体的通电时间越短,则形成的电流越大
D.在相同时间内,通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大
二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
13.在某种带有一价离子的水溶液中,正、负离子在定向移动,方向如图所示。如果测得2 s内分别有1.0×1018个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M,则溶液中电流的方向如何?电流多大?
参考答案:
1.答案 A解析 棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时,每秒通过的距离为v米,每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面,每秒内通过横截面的电荷量Q=qv,根据电流的定义式I=,其中t=1 s,得到I=qv,故A正确。
2.答案 D解析 v0为电子做无规则热运动的速率,非定向移动速率,故A错误;对于电流微观表达式I=nqSv,式中n为单位体积内的自由电子数,而本题中n为单位长度内的自由电子数,t时间内通过导线某一横截面的自由电子数为nvt,电荷量Q=nvte,所以电流I==nev,所以v=,故B、C错误,D正确。
3.答案 C解析 由电流的定义式可知I===neSv,由欧姆定律可得
U=IR=neSv·ρ=ρneLv,电场强度大小为E==ρnev,故C正确。
4.答案 BD解析:电流在形成时有瞬时电流和恒定电流,瞬时电流是电荷的瞬时移动形成的,而恒定电流是导体两端有稳定的电压形成的,电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压,从而在导体内部出现了恒定电场而产生电流,故正确选项为B、D。
5.答案 BD解析 电流是有方向的,电流的方向是人为规定的,物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反,A错误;对于导体,其两端电势差为零时,导体内无电场,自由电子不能定向运动,故电流为零,B正确;根据电流的概念,电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量,C错误;恒定电流是由导体两端稳定的电压形成的,电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压,从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流,D正确。
6.答案 C解析 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,与电子定向移动的方向相反,A、D错误,C正确;在电解质溶液中正离子和负离子定向移动形成电流的方向是相同的,都和正离子定向移动的方向相同,B错误。
7.答案 D解析 正电荷的定向移动方向与电流方向相同,负电荷的定向移动方向与电流方向相反;电流虽有方向,但不符合矢量运算法则,不是矢量,而是标量;外电路中电流从正极流向负极,电源内部电流从负极流向正极,故A、B、C错误,D正确。
8.答案 D解析 根据I=得
I= A=1.6×10-7 A=0.16 μA,D正确,A、B、C错误。
9.答案 C解析 电流大小I===,方向与电子运动的方向相反,即沿逆时针方向,选项C正确。
10.答案 A解析 细橡胶圆环与毛皮摩擦后带负电,则等效电流方向沿逆时针;根据电流的定义式得等效电流为I===,故A正确。
11.答案 B解析 电流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,则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,方向也是从A到B,不会相互抵消;溶液内电流方向从A到B,t时间内通过溶液截面S的电荷量为q=(n1+n2)e,根据电流的定义式得I==,故B正确。
12.答案 AD解析 在国际单位制中,共有七个基本物理量,电流是其中之一,A正确;电流是单位时间内流过导体某一横截面的电荷量的多少,则B、C错误,D正确。
13.[解析] 水溶液中导电的是自由移动的正、负离子,它们在电场的作用下向相反方向定向移动。电学中规定,电流的方向为正电荷定向移动的方向,所以溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同,即由A指向B。
每个离子的电荷量是e=1.60×10-19 C。该水溶液导电时负离子由B向A运动,负离子的定向移动可以等效看作是正离子反方向的定向移动。所以,一定时间内通过横截面M的电荷量等于正、负两种离子电荷量的绝对值之和。
I==
= A+ A
=0.16 A。
[答案] 由A指向B 0.16 A
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