【物理】2020届一轮复习人教新课标电源和电流课时练（解析版)

【物理】2020届一轮复习人教新课标电源和电流课时练（解析版)

‎2020届一轮复习人教新课标 电源和电流 课时练（解析版)‎ ‎1．关于对电流的理解，下列说法中正确的是(　　)‎ A．只有自由电子的定向移动才能形成电流 B．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 C．同一段电路中，相同时间内通过各不同横截面的电荷量不同 D．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 ‎2．下列说法正确的是（   ）‎ A．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关 B．电场强度大的地方，电势一定高；电场强度小的地方，电势一定低 C．只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内静电力的特性决定 D．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值仍为R ‎3．有一条长L横截面S的银导线，银的密度为ρ，银的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，若导线中每个银原子贡献一个自由电子，电子电量为e，自由电子定向移动的速率为v，通过导线的电流为（   ）‎ A．I= B．I= C．I= D．I=‎ ‎4．电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为（ ）‎ A．1 500个 B．9.375×1019个 C．9.375×1021个 D．9.375×1020个 ‎5．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则（　　）‎ A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为 C．自由电子定向移动的平均速率为 D．自由电子定向移动的平均速率为 ‎6．一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I．已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿佛加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎7．（多选）原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核转动，周期为已知电子的电荷量为e、质量为m，静电力常量为k，则其等效电流大小为　　‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎8．（多选）半径为a的金属球远离其它一切物体，通过阻值为R的电阻与大地相连。电子束从远处射向小球，各物理量达稳定状态后每秒钟有n个电子以速度v不断地落到球上，电子的质量为m，电荷量为e，那么以下结论正确的是( )‎ A．小球的电势为-neR B．通过电阻的电流为ne，且从金属球流向大地 C．电阻上的电熟功率为P=，小球所带电荷量是不为零的一个定值 D．金属球单位时间内释放的热量为Q=‎ ‎9．（多选）如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接入电路，两端电压为U，则(　　) ‎ A．通过两棒的电流相等 B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同 C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强大 D．细棒的电压U1大于粗棒的电压U2‎ ‎10．在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，常使用电磁泵．某种电磁泵的结构如图所示，把装有液态钠的矩形截面导管(导管是环形的，图中只画出其中一部分)水平放置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B， 方向与导管垂直，让电流I按如图方向纵向穿过液态钠且电流方向与B垂直．设导管截面高为a， 宽为b， 导管有长为l的一部分置于磁场中，由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动而不断沿管子向前推进．整个系统是完全密封的，只有金属钠本身在其中流动，其余的部件是固定不动的．  ‎ ‎ ‎ ‎(1)假定在液态钠不流动的条件下，求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式； ‎ ‎(2)设液态钠中每个自由电荷所带电荷量为q ， 单位体积内参与导电的自由电荷数为n， 求在横穿液态钠的电流I的方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速度.‎ ‎11．电动势为20V的电源向外供电，已知它在1min时间内移动120C的电荷量，则：‎ ‎（1）这个回路中的电流是多大？‎ ‎（2）电源产生了多少电势能？‎ ‎（3）非静电力做的功率是多大？‎ ‎12．导线中的电流是1 A，导线的横截面积为1 mm2。‎ ‎（1）在1 s 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1 m，平均要多少时间？‎ ‎ 参考答案 ‎1．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、自由电子带负电，它的定向移动可以形成电流，但正电荷的定向移动也能形成电流，故A错误；‎ B、电流的方向就是正电荷定向运动的方向，但电流运算时遵守的代数加减法则，所以电流不是矢量，是标量，故B错误；‎ C、根据知，同一段电路，电流相等，则相同时间内通过不同截面处的电量相等，故C错误；‎ D、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，故D正确；。‎ 故选D。‎ ‎【点睛】‎ 电流是电荷的定向移动形成的，电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反；在国际单位制中，电流是基本物理量，单位安培（A）是基本单位，电流是标量。‎ ‎2．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反。电场中某点的场强方向与放入电场中电荷无关。故A错误；电场线越密的地方，电场强度越强，相反，则越弱，与电势无关，沿着电场线方向，电势是降低的。故B错误。E=只是电动势的定义式而非决定式，但电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的。故C错误。根据电阻定律，有：R=ρ，把它拉成3L长的均匀细丝后，然后再切成等长的三段，则其中每一段电阻丝的长度不变，横截面积减小为1/3，故：R′=ρ=3R，当把它们并联在一起，其电阻值仍为R，故D正确。故选D。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值，即E=F/q，与放入电场中的电荷无关，由电场本身性质决定，注意静电力与非静电力的区别，关键是根据电阻定律的公式R=ρ列式求解．‎ ‎3．C ‎【解析】‎ 设t时间内通过导体横截面积S的电荷量为q，此电荷分布在SL的体积内，此体积内银原子数：‎ 由于一个原子贡献一个电子，所以此体积内的电子数也为N，因此t时间内通过导体横截面积S的电荷量：‎ 导体中的电流： ‎ 故选：C。‎ ‎【点睛】先运用阿伏加德罗常数求解铜导线中大小为SL的体积内的银原子数，得到t时间内通过导体横截面积S的电荷量，最后根据电流的定义式求解电流．‎ ‎4．C ‎【解析】‎ 由q=It可知，5s钟通过的电量为：q=It=5×5×60=1500C；则通过的电子数为：；故选C。‎ ‎5．C ‎【解析】‎ 将导线均匀拉长，使其半径变为原来的，横截面积变为原来的倍，导线长度要变为原来的4倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R=ρ可知，导线电阻变为原来的16倍；电压U不变，由欧姆定律I=U/R可知，电流变为原来的1/16；故AB错误；电流I变为原来的1/16，横截面积变为原来的1/4，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子粒所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的1/4，故C正确，D错误；故选C。‎ 点睛：本题关键要抓住物理量之间的关系，要在理解的基础上记住电流的微观表达式I=nevS．‎ ‎6．A ‎【解析】‎ 设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，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为：‎ ‎；t时间内通过导体截面的电荷量为：q=ne； 则电流强度为： 得：，故选A。‎ ‎7．ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据电流的定义式可得等效电流为：，故A正确；电子运动的周期表达式为：，根据电流的定义式可得等效电流为：，故B正确；原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流，氢原子的电子以速率v，根据库仑力提供向心力：，解得：，形成的电流为：，故D正确，C错误。所以ABD正确，C错误。‎ ‎8．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 因为流过流过电阻的电流为ne，从大地流向金属球，所以电阻两端的电压为U=neR，小球的电势为，故A正确，B错误；电阻的发热功率为，故C错误；金属球在单位时间内的发热量为：，故D正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎9．ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设两段铜棒长度相等，细端电阻为R1，粗端为R2，根据电阻定律，则R1>R2；由于两电阻串联，故电流相等I1＝I2，U1>U2，故AD正确．由E＝知细棒内的场强E1大于粗棒内的场强E2，所以C正确．又由I＝neSv可知，两段铜棒I、n、e相同，而S1v2，所以B错误；故选ACD．‎ ‎【点睛】‎ 本题考查串并联的电流、电压规律及欧姆定律等内容；同时要注意明确在导体中形成了沿导线的电场，U=Ed在这里同样适用．‎ ‎10．(1)；(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 解：(1)由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力 ①‎ 管道横截面积 ②‎ 由压强公式，垂直于导管横截面方向上磁场力产生的附加压强 ③‎ 由①②③得 ‎ ‎(2)电流定义式 ④‎ 在时间t内通过的总电荷量 ⑤‎ 由④⑤得参与导电的自由电荷定向移动的平均速率 ‎ ‎11．2A；2400J ；40W ‎【解析】（1）根据电流的定义式可得： ‎ ‎（2）电源产生了多少电能Q=UIt=20×2×60=2400J （3）非静电力做功为：W=Eq=EIt=20×2×60=2400J； 则 ‎12．（1）6.25×1018 （2）7.4×10–5 m/s （3）3.8 h ‎【解析】‎ ‎【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 ‎【点睛】‎ 灵活应用、、 和公式是解题的关键．‎