3.1电流 课时作业（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
3.1电流
课时作业（解析版）
1．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位长度中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为（　　）
A．nvSt
B．nvt
C．
D．
2．北京正负电子对撞机的储存环是周长为240
m的近似圆形轨道．当环中电子以光速的1/10流动而形成10
mA的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c＝3×108
m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19
C)(　　)
A．5×1010个
B．5×1011个
C．1×102个
D．1×104个
3．下列说法中正确的是（　　）
A．点电荷就是体积很小的带电体
B．电子定向运动的速率越大，电流越大
C．在电源内部非静电力做功越多，电动势越大
D．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
4．下列关于电源的说法中，正确的是（　　）
A．电源的作用是提供电荷
B．电源内非静电力做功越多，电动势越大
C．把同一电源接在不同的电路中，电源的的电动势将要变化
D．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置
5．如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法错误的是（　　）
A．该电池放电时能输出的总电荷量为
B．电源的作用就是在接入电路后能够将电荷从电源的一个电极搬到另一个电极，从而给电路提供持续电压和电流
C．若电池一直以的电流工作，可用4天零4小时
D．是能量单位，可与进行换算
6．图示为分别为7号，5号，1号三节干电池，下列描述正确的是(
)
A．三节电池的电动势和电阻都相同
B．三节电池的电动势和电阻都不同
C．电动势1号电池最大，7号电池最小
D．三节电池非静电力做功的能力相同
7．在2秒内有0.1C电荷通过横截面积为2mm2的导体材料，则电流强度是（　　）
A．0.025A
B．0.05A
C．0.1A
D．0.2A
8．一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）
A．nvSt
B．nvt
C．
D．
9．用比值法定义物理量是物理学中常用的方法，下列表达中不属于用比值法定义物理量的是（　　）
A．电势差
B．电容
C．电阻
D．电流强度
10．关于电源，下列说法中正确的是（　　）
A．电源电动势在数值上等于通过1C电荷时电源提供的能量
B．在电源内部只有其他形式的能量转化为电能
C．在电源内部，电源依靠库仑力搬移电荷
D．电源就是产生电荷的装置
11．在真空中，若氢原子的核外电子做半径为的匀速圆周运动，已知电子的质量为，电荷量为，静电力常量为，则核外电子运动的（　　）
A．周期为
B．周期为
C．等效电流的大小
D．等效电流的大小
12．如图是中国宁波公交使用的全球首创超级电容储存式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，核心元器件是“3V，12000F”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电100万次，使用寿命长达十年，被誉为“21世纪的绿色交通”，下列说法正确的是（　　）
A．电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容也逐渐减小
B．电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容保持不变
C．电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容器两极板间的电压不变
D．若标有“3V，12000F”的电容器从电量为零到充满电用时30s，则充电平均电流为3600A
13．下列关于电流的说法正确是的
A．电荷定向移动形成电流
B．电荷定向移动的方向就是电流方向
C．只要导体两端存在电压，电路中就有电流
D．电流的国际单位是安培
14．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
15．铅蓄电池的电动势为2
V,这表示
（
）
A．无论接不接入外电路,蓄电池两极间的电压都为2
V
B．电路中每通过1
C电荷量,电源把2
J的化学能转变为电能
C．蓄电池在1
s内将2
J的化学能转变为电能
D．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1.5
V）的大
16．智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置．充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60﹣0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）．如图为某一款移动充电宝，其参数见如表，下列说法正确的是（
）
容量
20000mAh
兼容性
所有智能手机
输入
DC5V2AMAX
输出
DC5V0.1-2.5A
尺寸
156
82
22mm
转换率
0.60
产品名称
索扬
重量
约430g
A．给充电宝充电时将大部分电能转化为化学能
B．该充电宝最多能储存能量为20000mAh
C．理论上该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为10
h
D．该充电宝给电量为零、容量为3000
mAh的手机充电，则理论上能充满4次
17．有一横截面积为S的金属导体，设每单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量大小为e，电子定向移动的平均速率为v。求此时流过导体的电流I。
18．如图所示，间距为L的两光滑的“V”字型导轨位于方向竖直向上的匀强磁场中，倾角为θ的倾斜部分，与底部平滑连接。在导轨左侧通过单刀三掷开关S可分别与电源E（内阻为r）、电阻R和极板为M
和N的不带电的电容为C的电容连接。当开关掷向1，长为L、质量为m的导体棒ab恰好静止在高为h
的导轨斜面上。已知电容始终工作在额定电压范围内，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好，不计其它一切电阻，倾角θ较小，不计电磁辐射。在处理竖直向上的磁场时，可将磁场方向分解为垂直斜面方向和平行斜面方向两个分量，由于导轨光滑，可不考虑平行斜面分量对导体棒运动的影响。求：
（1）求磁感应强度的大小；
（2）S掷向2，试分析棒的运动情况，并求电阻消耗的总焦耳热；
（3）断开S，将导体棒ab放回原处，S掷向3的同时静止释放导体棒，试分析棒在左右两侧斜面上的运动情况。
参考答案
1．B
【详解】
每单位长度中有n个自由电子，电子的定向移动速率为v，则通过导体横截面的自由电子数可表示
根据电流的微观表达式I=nqvS，在t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=It，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为
故选B。
2．B
【详解】
电子运动一周的时间为
由电流的定义式，可得电量为
在整个环中运行的电子数目为：
；
故选B．
【点睛】
本题考查了学生对电流定义式、速度公式的掌握和运用．
3．D
【详解】
A．点电荷是一种理想模型，是当带电体本身的体积、形状大小及带电电荷的分布对我们所研究的问题影响不大，此时带电荷就可以看作是点电荷，所以不是体积很小的带电体就能看成点电荷，故A错误；
B．由可知，电子定向运动的速率越大，电流不一定越大，故B错误；
C．由电源的电动势可知，在电源内部非静电力做功越多，电动势不一定越大，故C错误；
D．由电流强度的定义式可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．电源的作用是不断地向电路提供能量，但不是能提供电荷，故A错误；
B．电动势采用的是比值定义法，但要注意电动势是电源本身的性质，与非静电做功无关，故B错误；
C．电动势的大小与外电路无关，是由本身的性质决定的，故C正确；
D．电动势E的大小等于非静电力做的功与电量的比值，即，其大小表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小，电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位正电荷做的功越多，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．该电池放电时能输出的总电荷量为
选项A正确，不符合题意；
B．电源的作用就是在接入电路后能够将电荷从电源的一个电极搬到另一个电极，从而给电路提供持续电压和电流，选项B正确，不符合题意；
C．若电池一直以的电流工作，可用
选项C正确，不符合题意；
D．是电量单位，不可与进行换算，选项D错误，符合题意。
故选D。
6．D
【解析】
【详解】
三节干电池的电动势相同，都为1.5V，但电阻不同，电动势相同，即电池非静电力做功的能力相同，D正确．
7．B
【详解】
根据
故选B。
8．A
【详解】
通过铜导线横截面的自由电子数目vt S n=
nvSt；或者时间t内流过导体某截面的电量为It，则电子数为
。
故选A。
9．B
【详解】
A．电势差
采用W与q的比值定义的，属于比值法定义，A不符合题意；
B．电容
为电容器的决定式，不属于比值定义法，B符合题意；
C．导体电阻
采用电压U与电流I的比值定义的，属于比值法定义，C不符合题意；
D．电流强度
采用q与t的比值定义的，属于比值法定义，D不符合题意。
故选B。
10．A
【详解】
A．根据可知，电源电动势在数值上等于通过电荷时电源提供的能量，故A正确；
B．在电源内部，其他形式的能转化为电能，同时还有电能转化为内能，故B错误；
C．在电源内部，电源依靠非静电力搬移电荷，故C错误；
D．电源不能产生电荷，它只是对电荷做功的装置，故D错误。
故选A。
11．C
【详解】
AB．氢原子的核外电子做匀速圆周运动，由库仑力提供向心力，可得
解得
故AB错；
CD．氢原子的核外电子做匀速圆周运动，一个周期通过横截面的电荷量为，根据定义式，可得电子运动的等效电流的大小
把代入，解得
故C对，D错。
故选C。
12．B
【详解】
AC．电容器放电过程中，电量逐渐减少，电容不变，两极板间电压逐渐减少，故AC错误；
B．电容器充电过程中，电量增加，电容不变，故B正确；
D．由电容器定义式可知，充满电荷量为
电流的实质为单位时间通过的电荷量，则平均电流为
故D错误。
故选B。
13．ACD
【解析】
【详解】
A．电荷定向移动形成电流，选项A正确；
B．正电荷定向移动的方向就是电流方向，选项B错误；
C．根据产生电流的条件可知，只要导体两端存在电压，电路中就有电流，选项C正确；
D．电流的国际单位是安培，选项D正确；
故选ACD.
14．BD
【详解】
A．同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化，选项A错误；
B．1号干电池比7号干电池的体积大，但电动势相同，选项B正确；
C．电动势、电压和电势差不但名称不同，物理意义也不相同，电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，电压和电势差是两点之间电势的差，它们只是单位也相同；故C错误；
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，根据W=qE可知，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势不一定大，还跟移动电荷的多少有关，故D错误。
故选B。
15．BD
【详解】
A、电源两极间的电压与电源和外电路均有关系,满足,在闭合电路中电源两极间的电压要小于2V；故A错误；
B、铅蓄电池的电动势为2V，由，知非静电力将1C的正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，则电源把2 J的化学能转变为电能，故B正确；
C、由W=EIt，由于电源未知，则蓄电池在1 s内将化学能转变为电能的数值不一定是2J，还与电流有关．故C错误．
D、电源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为电能的本领，铅蓄电池的电动势2V比一节干电池的电动势1.5V大，故D正确；
故选BD.
【点睛】
本题关键是明确电动势的概念、物理意义、单位．要掌握电动势的定义式,知道W是非静电力做功.
16．ACD
【详解】
A.充电宝充电时将电能转化为化学能，故A正确；
B.该充电宝的容量为：
q=20000mAh=C，
该电池的电动势为5V，所以充电宝储存的能量：
，
故B错误；
C.以2A的电流为用电器供电则供电时间
，
故C正确；
D.由于充电宝的转化率是0.60，所以可以释放的电能为：
20000mA h×0.6=12000mAh，
给容量为3000mAh的手机充电的次数：
次，
故D正确．
17．I=neSv
【详解】
如图所示
设在时间t内，通过导体横截面的自由电子数目为N、电荷量为q，则
N=nSvt
q=Ne=nSvte
再由
可得
I=neSv
18．（1）；（2）mgh；（3）棒在左侧斜面上做匀加速运动，加速度；棒在右侧斜面上做匀减速运动，加速度，其运动方式左右对称
【详解】
（1）导体棒ab恰好静止在高为h
的导轨斜面上，安培力沿斜面的分力与重力沿斜面的分力平衡，得
回路中的电流
解得
（2）S掷向2，导体棒作阻尼运动，终止在最低点，由能量守恒定律，电阻（R+r）消耗的总焦耳热为mgh。
（3）左侧斜面，由牛顿第二定律，有
回路中电流
棒在左侧斜面上的加速度
所以棒在左侧斜面上做匀加速运动。
右侧斜面，由牛顿第二定律，有
回路中电流
棒在右侧斜面上的加速度
所以棒在右侧斜面上做匀减速运动，其运动方式左右对称。