3.1电流 跟踪训练（Word版含解析）

2021-2022学年鲁科版选修3-1
3.1电流
跟踪训练（解析版）
1．截面积为S的导线中通有电流I，已知导线单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间内通过导线横截面的电子数是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．下列说法正确的是（　　）
A．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相同
B．小明同学在校运动会上跳远时要助跑，助跑是为了增大自己的惯性
C．有人不小心让西瓜滑落掉到地面上摔碎了，地面没有受损，是因为碰撞时地面没有受到弹力的作用
D．运动员跑步时穿上有鞋钉的鞋是为了增加鞋底与地面的摩擦力
3．关于电流的概念，下列说法中正确的是（　　）
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．某一导体内电子运动的速率越大，电流越大
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
D．电流的传导速率越大，电流越大
4．如图是一块手机电池的标签（部分参数：电压3.7V，容量550，充电限制电压4.2V），则下列说法正确的是（　　）
A．电池的电动势为3.7V
B．电池的电动势为4.2V
C．电池的放电电流为550
D．电池产生的电能为550
5．铅蓄电池的电动势为2V，下列说法错误的是（　　）
A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能
B．铅蓄电池断开时其两极间的电压为2V
C．铅蓄电池在1s内将2J的化学能转化成电能
D．铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大
6．某导体中2s内有6×1014个电子通过某一横截面，则导体中电流大小为（　　）
A．9.6×10-5A
B．3×10-5A
C．4.8×10-5A
D．无法确定
7．关于电源电动势，下列说法正确的是（　　）
A．电源电动势等于电源接入电路时两极间的电势差
B．电源电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量
C．同一电源接入不同的电路，电动势会发生改变
D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多
8．电子绕核运动可以看做一环形电流。设氢原子中的电子绕原子核在半径为r的轨道上运动，用e表示电荷量，m表示电子的质量，k为静电力常量。则（　　）
A．电子运动的速率为
B．电子运动的周期为
C．电子运动形成的电流
D．电子运动形成的电流
9．电流的强弱程度用电流表示，如果用I表示电流、q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，则有。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S、电流为I的电子束。已知电子的电量为e，质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内的电子数是（　　）
A．
B．
C．
D．
10．某电解池，如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（　　）
A．0A
B．1.6A
C．2.4A
D．3.2A
11．下列对电源电动势概念的认识中，正确的是（　　）
A．电源电动势等于外电路的路端电压
B．电源把越多的其他形式的能转化为电能，电动势就越大
C．铅蓄电池的电动势为2V，这表明电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能
D．干电池的电动势为V，这表明干电池在1s内将J的化学能转变为电能
12．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（　　）
A．
B．
C．
D．
13．有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是（　　）
A．甲、乙两导体的电流相同
B．乙导体的电流是甲导体的两倍
C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍
D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等
14．关于电动势下列说法正确的是
：（　　）
A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差
B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值
C．电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量
D．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成无关
15．如图为简单的闭合电路电势高低变化情况示意图，则下列说法正确的是（　　）
A．电源和导线中积累的电荷形成的恒定电场在电源外部由A指向B，电源内部由B指向A
B．C至D电势的降低是由于电源内部存在内阻
C．BC、DA电势跃升越大，则表示电源将电势能转化为其它能的本领越强
D．若AD、CB、AB、CD间电势差分别为UAD、UCB、UAB、UCD，则UAD+UCB=UAB+UCD
16．如图所示，一块均匀的长方体金属块，长为a，宽为b，厚为c，已知a：b：c=3：1：2，在长方体的左、右、前、后分别引出A、B、C、D四个接线柱，现分别在AB、CD两端施加恒定电压U1、U2，相应的沿电流方向电子定向移动的平均速度为v1、v2，单位时间内流过垂直电流方向横截面积的电荷量为q1、q2，若U1=U2，则
（　　）
A．v1：v2=1∶3
B．v1：v2=3∶1
C．q1：q2=9∶1
D．q1：q2=1∶9
17．如图所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，则以下解释中正确的是（　　）
A．溶液内正、负离子向相反方向移动，电流方向相同
B．溶液内电流方向从A到B，电流I＝
C．溶液中电流方向从A到B，电流I＝
D．正离子定向移动形成的电流方向是从A→B，负离子定向移动形成的电流方向是B→A
18．关于电源，下列说法中正确的是（　　）
A．电源的电动势和电压单位相同，因此电动势就是电压
B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置
C．电源的电动势表明，电源的电动势大小与非静电力做的功成正比
D．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，静电力做功使电荷的电势能增加
19．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　）
A．nvSΔt
B．nvΔt
C．
D．
参考答案
1．A
【详解】
在时间内通过导线横截面的电子数是
或者
故选A。
2．D
【详解】
A．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反，选项A错误；
B．惯性只与人的质量有关，与运动状态无关，选项B错误；
C．力的作用是相互的，西瓜落到地面时，地面对西瓜有作用力，西瓜对地面也有作用力，选项C错误；
D．运动员跑步时穿上有鞋钉的鞋是为了增加鞋底与地面的摩擦力，选项D正确。
故选D。
3．C
【详解】
A．根据
可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大，选项A错误；
B．根据
I=neSv
可知，某一导体内电子运动的速率越大，电流不一定越大，选项B错误；
C．根据
可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，选项C正确；
D．电流的传递速率等于光速，电流的传导速率越大，电流不一定越大，选项D错误。
故选C。
4．A
【详解】
AB．标签参数电压3.7V即为电池的电动势，A正确，B错误；
CD．由标签参数容量q=550指的是电池储存的电荷量，电池的放电电流和外电路有关，无法确定，CD错误。
故选A。
5．C
【详解】
AC．由电动势的定义式
可知，电源中每通过1C电量，非静电力做功为2J，电源把2J的化学能转变为电能，不是1s内将2J的化学能转变成电能，
C错误A正确；
B．电源未接入电路时两端间的电压等于电动势，即2V，B正确；
D．电动势大，非静电力做功的本领就大，即将其它形式的能转化为电能的本领就大。蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大，D正确。
故选C。
6．C
【详解】
根据电流定义式可得电流大小为
故选C。
7．B
【详解】
AB．电动势的物理意义表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电势差，故A错误，B正确；
C．同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化，故C错误；
D．电源的电动势描述的是电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量，电源所能提供的电能多少是由电源的电荷容量和电源的电动势共同决定的，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】
A．氢原子原子核对电子的作用力充当电子的向心力，则有
解得
A正确；
B．电子的运动的周期
B错误；
CD．电子运动形成的电流
CD错误。
故选A。
9．B
【详解】
电子在电场中被加速，则
解得
故选B。
10．D
【详解】
1s内通过截面正离子的电荷量为q1=2n1e，负离子的电荷量绝对值为q2=n2e，则电流为
故选D。
11．C
【详解】
A．电源电动势等于外电路断路时的路端电压，选项A错误；
B．电源移动单位电荷量时，非静电力做功越多，电源把其他形式的能转化为电能越多，电源的电动势就越大，选项B错误；
C．铅蓄电池的电动势为2V，这表明电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能，选项C正确；
D．干电池的电动势为1.5V，这表明非静电力将1C的电量从电源负极移到正极时非静电力做功1.5J，即将1.5J的化学能转变为电能，选项D错误。
故选C。
12．A
【详解】
由电流的微观表达式可知
由动能定理可知
联立解得，这束质子流内单位体积的质子数
故选A。
13．B
【详解】
AB.
由
，单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，则
，A错误，B正确；
CD.
由
得
CD错误。
故选B。
14．BCD
【详解】
A．电源正负极之间的电势差为路端电压，电源电动势等于内电压和路端电压之和，外电路断开时，电动势在数值上等于正负极之间的电势差，当外电路接通时，电动势大于正负极之间的电势差，A错误；
B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，得到的是电压表两端的电压，即路端电压，在数值上总略小于电源电动势的准确值，B正确；
C．电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，C正确；
D．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，电动势由电源本身决定，与外电路结构无关，D正确。
故选BCD。
15．BD
【详解】
A．电源和导线中积累的电荷形成的恒定电场在电源外部由A指向B，电源内部也是由A指向B，选项A错误；
B．C至D电势的降低是由于电源内部存在内阻，电流通过内阻时电势降低，选项B正确；
C．BC、DA电势跃升越大，则表示电源将其它能转化为电势能的本领越强，选项C错误；
D．A、B两点的高度差类似于路端电压，而图中A与D，C与B高度差的总和为电动势，保持不变，C、D间高度差相当于内阻上的电压，电动势等于内外电压之和，则若AD、CB、AB、CD间电势差分别为UAD、UCB、UAB、UCD，则
UAD+UCB=UAB+UCD
选项D正确。
故选BD。
16．AD
【详解】
AB．由题意可知
同理
因U1=U2，则
v1：v2=b:a=1∶3
选项A正确，B错误；
CD．因为
即单位时间内流过垂直电流方向横截面积的电荷量之比
q1:q2=1:9
选项C错误，D正确。
故选AD。
17．AC
【详解】
A．溶液内正、负离子向相反方向移动，正离子运动方向为电流方向，负离子运动方向与电流方向相反，A正确，D错误；
B．溶液内电流方向从A到B，电流
I＝
B错误，C正确。
故选AC。
18．BD
【详解】
A．电源的电动势和电压单位相同，电动势表示电源把其它形式能转化为电能本领大小的物理量，由电源自身性质决定，电压是两点间的电势差，二者不同，根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得知，当I=0时，U=E，即电源没有接入外电路时两极间的电压等于电源电动势，故A错误；
B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，故B正确；
C．电动势是定义式，电动势大小由电源本身性质决定，与非静电力做功多少无关，故C错误；
D．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，静电力做功使电荷的电势能增加，故D正确。
故选BD。
19．AC
【详解】
横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，此时电子定向移动的速率为v，则
在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为
故选AC。