2018版物理新课堂同步选修3-1（实用课件+精致讲义+学业测评）沪教版：第3章 从电表电路到集成电路 (17份打包)

学业分层测评(十)　研究电流、电压和电阻 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．下面说法正确的是(　　) A．电流的方向就是电荷移动的方向 B．在一直流电源的外电路上，越靠近电源负极，电势越低 C．电流都是由电子的定向移动形成的 D．电流强度是有方向的量，所以是矢量 【解析】　电流的方向是正电荷定向移动的方向，故A错误；在电路中，沿电流的方向就是电势降落的方向，故B正确． 【答案】　B 2．(多选)如图3­2­5，验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列说法中正确的是(　　) 图3­2­5 A．有瞬时电流形成 B．有持续电流形成 C．电流方向由A到B D．导体棒内的自由电子在电场力作用下做定向移动 【解析】　导体棒内的自由电子在电场力作用下做定向移动形成电流，但没有持续的电压，所以只能形成瞬时电流，A、D项正确，B项错误；电子做定向移动的方向是由A到B，电流方向由B到A，C项错误． 【答案】　AD 3.如图3­2­6所示，电解液接入电路后在t s内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于该截面电流的说法正确的是(　　) 图3­2­6 A．当n1＝n2时，电流大小为零 B．当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流I＝ C．当n1<n2时，电流方向由B指向A，电流I＝ D．电流方向由A指向B，电流I＝ 【解析】　电荷的定向移动形成电流，习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，在电解液导电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，负离子定向移动，等效于等量的正离子向反方向定向移动．电流方向按规定应是由A指向B，电流大小为：I＝.＝＝ 【答案】　D 4．如图3­2­7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 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的电流关系是(　　) 【导学号：29682064】 图3­2­7 A．IA＝IB　　 B．IA＝2IB C．IB＝2IA D．不能确定 【解析】　由公式I＝得，若单位时间内通过的电量相等，则电流相等；这两个截面上单位时间内通过的电子数相等，故电流相等，A项正确． 【答案】　A 5．北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为光速的十分之一，则在整个环中运行的电子数目为(　　) A．5×1011 B．5×1019 C．1.0×1013 D．1.0×103 【解析】　环周长为240 m，电子速率为/(1.6×10－19)＝5×1011(个)．＝ s，由Q＝It知环内总电子数N＝，则电子布满整个环周长所用时间t＝240/ 【答案】　A 6．在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在高电压U作用下被加速，形成大小为I的电流，设电子的电荷量为e，电子质量为m，打在荧光屏上的高速电子全被荧光粉吸收，在t s内打到荧光屏上的电子个数为(　　) A．It B．me/t C．It/e D．mIt/e 【解析】　t s内打到荧光屏上的总电荷量q＝It，故有电子数n＝.＝ 【答案】　C 7．(多选)一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属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，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有(　　) 【导学号：29682065】 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．电场传播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＝ 【解析】　对电流微观表达式I＝nqSv，式中n为单位体积内自由电荷数，而本题中n为单位长度内的自由电子数，t时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt内的自由电子，其数量为nvt，电荷量q＝nvte，所以电流I＝，电场是以光速传播的，故C、D正确．＝nev，所以v＝ 【答案】　CD 8．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？ 【解析】　通过的电量为： q＝It＝4×10－6×24×3 600 C≈0.35 C. 通过的电子数为： N＝＝ ＝2.16×1018(个)． 【答案】　0.35 C　2.16×1018个 [能力提升] 9．铜的相对原子质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为(　　) A．光速c B. C. D. 【解析】　假设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt