2020学年高中物理（课堂同步系列一）每日一题 电动势的理解（含解析）新人教版选修3-1

2020学年高中物理（课堂同步系列一）每日一题 电动势的理解（含解析）新人教版选修3-1

电动势的理解 ‎ 高考频度：★★☆☆☆‎ 难易程度：★★☆☆☆‎ 关于电源的电动势，下面说法正确的是 A．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量 B．电动势在数值上等于电路中通过‎1 C电荷量时电源提供的能量 C．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关 D．电动势有方向，因此电动势是矢量 ‎【参考答案】AB ‎【试题解析】由电动势的物理意义可知，电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压，也等于电路中通过‎1 C电荷量时电源所提供的能量；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的大小无关，跟外电路也无关；电动势虽然有方向，但电动势是标量。综上所述，正确选项是AB。‎ ‎【知识补给】‎ 电动势与电势差的比较 比较项目 电动势 电势差 物理意义 描述非静电力做功将其他形式的能转化为电势能的本领，表征电源的性质 描述电场力做功将电势能转化为其他形式的能的本领，表征电场的性质 定义式 ‎，W为非静电力做的功 ‎，W为电场力做的功 ‎ 单位 伏特（V）‎ 伏特（V）‎ ‎（2020·河南中原名校高二第三次联考）关于电源的电动势，下列说法中正确的是 A．同一电源接入不同的电路，电动势会发生变化 B．1号干电池比7号干电池的体积大，但电动势相同 C．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同 D．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能本领越大，电动势就越大 ‎（2020·安徽省滁州市高二期末考试）下列说法错误的是 A．电源外部电路存在着由正极指向负极的电场，电源内部存在着由负极指向正极的电场 B．在电源的外部负电荷靠电场力由电源的负极流向正极 C．在电源的内部负电荷靠非静电力由电源的负极流向正极 D．干电池工作时是把化学能转化为电势能 ‎（2020·浙江省嘉兴市第一中学高一期中考试）如图所示是一款MP4播放器，随着这种产品的出现，人们可以在旅途中观看电影，让原本枯燥的旅途变得充满乐趣。MP4的充电电池多为锂电池，假设锂电池的充电电流为500 mA，则以下说法正确的是：‎ A．1 s内通过电池某一横截面的电荷量为‎500 C B．该电池的电动势为220 V C．充电过程把其他形式的能转化为电能 D．该电池内部也是由导体组成，所以有内阻 扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图所示为科沃斯扫地机器人，已知其工作额定电压为12 V，额定功率为30‎ ‎ W，充电额定电压为15 V，额定电流为‎0.75 A，充电时间约为4 h，电池容量为2 000 mAh，则下列说法错误的是 A．机器人正常工作的电压为12 V B．机器人正常工作时电流为‎2.5 A C．电池容量是指电池储存电能的大小 D．机器人充满电后一次工作时间最多约为0.8 h 关于电源电动势E，下列说法中错误的是 A．电动势E的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特V B．干电池和铅蓄电池的电动势是不同的 C．电动势E可表示为可知，电源内非静电力做功越多，电动势越大 D．电动势较大，表示电源内部将其他形式能转化为电能的本领越大 ‎（2020·北京市第十二中高一期末）一根长为‎2 m，横截面积为2.0×10‎-5 m2‎的铜棒，将其两端与电动势4.0×10-2 V，内阻不计的电源连接，铜棒的电阻为2.0×10-3 Ω，铜内自由电子密度为8.0×‎1029 m-3。求：‎ ‎（1）通过铜棒的电流；‎ ‎（2）铜棒内的电场强度；‎ ‎（3）自由电子定向移动的速率。‎ ‎（4）不考虑电源内阻，请你从能量转化与守恒的角度推导：铜棒两端的电压U等于电源的电动势E。‎ ‎【参考答案】‎ AC 电源的外电路中存在着由正极指向负极的电场，电子在电场力的作用下由电源负极流向正极，在电源内部存在着非静电力使电子由正极流向负极或正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极，并不是内部存在由负极指向正极的电场，故AC错误，B正确。干电池是提供电能的装置，是化学能转化为电势能，故D正确。‎ D 根据电流的定义式：，可知1 s通过电池某一横截面的电荷量为：q=It=1×500×10‎-3 C=‎0.5 C，‎ 故A错误；该电池的电动势小于220 V，一般为3 V，故B错误；在电池充电过程中，将电能转化为化学能储存起来，故C错误；该电池内部也是由导体组成，所以有内阻，故D正确。‎ C 机器人正常工作时的电压为12 V，A正确；机器人正常工作时的电流为，B正确；电池容量是指电池存储电荷量（电流与时间的乘积）多少，单位是“Ah”，不是存储电能的大小，C错误；机器人充满电后一次工作时间为： ，D正确。‎ C 电动势E的单位与电势差的单位相同，都是伏特，故A正确；电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，干电池的电动势为1.5 V，而铅蓄电池的电动势大小是2 V，故B正确；电动势E可表示为可知，电源内非静电力移动单位正电荷做功越多，电动势越大，选项C错误；电动势较大，表示电源内部将其他形式能转化为电能的本领越大，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C。‎ ‎【名师点睛】本题考查对电动势的理解能力，关键抓住电动势的物理意义和定义式来理解，即电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。电动势由电源本身的特性决定，与外电路的结构无关。‎ ‎（1）‎20 A （2）2.0×10-2 V/m （3）7.8×10‎-6m/s （4）见解析 ‎（1）由可得：‎ ‎（2）由可得 ‎（3）设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，则导 故解得