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[课时作业]
一、单项选择题
1.关于电流,以下说法正确的是( )
A.通过截面的电荷量多少就是电流的大小
B.电流的方向就是电荷定向移动的方向
C.在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流
D.导体两端没有电压就不能形成电流
解析:根据电流的概念,电流是单位时间通过截面的电荷量,知A项错.规定正电荷定向移动的方向为电流方向,B项错.自由电荷持续的定向移动才会形成电流,C错,D对.
答案:D
2.重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束,其电流强度为1.2×10-5 A,则在1 s内发射的重离子个数为(e=1.6×10-19 C)( )
A.3.0×1012
B.1.5×1013
C.7.5×1013
D.3.75×1014[来源:学+科+网Z+X+X+K]
解析:离子是+5价的,则每个离子的电荷量是q=5×1.6×10-19 C,1 s内发射的重离子的电荷量是Q=1.2×10-5 C,所求离子的个数为N==1.5×1013,选项B正确,选项A、C、D错误.
答案:B
3. 如图所示的电解槽接入电路后,在t秒内有n1个1价正离子通过
溶液内截面S,有n2个1价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,
以下说法正确的是( )
A.当n1=n2时电流强度为零
B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度I=
C.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度I=
D.电流方向从A→B,电流强度I=
解析:本题考查电流方向和电流强度的定义式I=,电流方向应是从A→
B.,电荷的定向移动形成电流,金属导体中定向移动的是带负电的自由电子,这时电流的方向与自由电子定向移动方向相反,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,所以,电流强度应该是I=
答案:D
4. 如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积
S铝=2S铜.在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s
内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两截面的电流的大小关系是( )
A.IA=IB
B.IA=2IB
C.IB=2IA
D.不能确定
解析:这个题目中有很多干扰项,例如两个截面的面积不相等,导线的组成材料不同等等.但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等,根据I=可知电流强度相等.
答案:A
5.(2017·河南十校联考)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,自由电子做无规则运动的速率为v0,导体中通过的电流为I.则下列说法正确的是( )
A.自由电子定向移动的速率为v0[来源:学科网]
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=
解析:解答本题的关键是理解v和n的物理意义,电流微观表达式I=nqSv中的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,故自由电子定向移动的速率不能用I=nqsv计算.t时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt内的自由电子数,其数量为nvt,电荷量q=nvte,所以电流I=,故选项D正确.
=nev,v=
答案:D
6.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A.
B.
C.
D.
解析:设电子经加速电场加速后的速度为v,电子束中单位长度内自由电子数为n,则eU=. mv2,I=nev,长为Δl的电子束中的电子数N=nΔl,联立以上三式解得N=
答案:B
二、多项选择题
7.在导体中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A.电子定向移动速率很小
B.电子定向移动速率即是电场传导速率
C.电子定向移动速率是电子热运动速率
D.在金属导体中,自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动
解析:电子定向移动的速率很小,数量级为10-5m/s,自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了很小的定向移动,故A、D正确.电场的传导速率为光速c=3×108 m/s,无规则热运动速率的数量级为105 m/s,故B、C错.
答案:AD
8.(2016·山东济南历城期中联考)半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流应有( )
A.若ω不变而使电荷量Q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ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
C.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,