3.1电流 同步作业（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
3.1电流
同步作业（解析版）
1．在如图所示的电路中，电源的内阻r=2.0Ω，电阻R=8.0Ω，不计电流表的内阻。闭合开关S后，电流表的示数I=0.30A。在通电时间2.0s内，通过电阻R的电荷量q为（　　）
A．0.15C
B．0.60C
C．1.20C
D．1.60C
2．某电解池中，若在2s内有个二价正离子和个一价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这个截面的电流的大小和方向是（　　）
A．0.16mA水平向右
B．1.6mA水平向右
C．0.08mA水平向左
D．0.8mA水平向左
3．某根导线中的电流为1.6A，则在0.5s内通过这根导线某一横截面的电荷量为（　　）
A．1.2C
B．0.8C
C．1.2C
D．0.8C
4．关于电流，下面说法中正确的是
（　　）
A．电子的定向移动形成了电流，电流的传播速度大小等于电子定向移动的速度
B．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
C．金属导体中电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数就越多
D．电流的单位是由电荷量和时间的单位导出的，这样的单位叫作导出单位
5．关于电源，下列说法正确的是（　　）
A．电源是将电能转化为其他形式能的装置
B．电源可以把自由的负电荷从电源內部正极搬运到负极
C．电源的作用是使导线中形成静电场
D．电源的作用是维持导线两端有恒定的电压
6．关于电流的说法中正确的是(　　)
A．根据I＝，可知I与q成正比
B．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
C．电流有方向，电流是矢量
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
7．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　）
A．电路中每通过1C的电荷量，电源把2J的化学能转变为电能
B．蓄电池两极间的电压为2V
C．蓄电池在1s内将2J的化学能转变为电能
D．蓄电池在1s内电源内非静电力做功为2J
8．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，如图为酷斯520扫地机器人，已知其工作额定电压15V，额定功率30W，充电额定电压24V，额定电流0.5A，充电时间约240分钟，电池容量2000mAh，则下列说法正确的是（
）
A．电池容量是指电池储存电能的大小
B．机器人正常工作的电压为24V
C．机器人正常工作时的电流为0.5A
D．机器人充满电后一次工作时间最多约为1小时
9．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．
10．如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是（　　）
A．当n1=n2时，电流为零
B．当n1>n2时，溶液中电流方向从A→B，电流为
C．当n1D．溶液中电流方向A→B，电流为
11．某品牌手机装有超大电池，额定电压为3.7V，手机支持用40W超级快充，若充电效率为80%，则（　　）
A．手机电池“”是能量的单位
B．用快充充满完全没电的手机用时约半小时
C．手机充电时会微微发热，充电时消耗的热功率为
D．若用手机玩游戏时电流是，则在此状态下充满电的手机能用24小时
12．如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I。已知金属导体的横截面积是S，导体单位长度的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，则下列说法中正确的是（　　）
A．自由电子定向移动的速率为v0
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＝
13．关于电源电动势的说法正确的是（
）
A．电源电动势等于内外电路电势降落之和
B．电源电动势等于外电路的路端电压
C．电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压
D．电源电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领
14．下列说法正确的有（　　）
A．能量守恒定律支配着至今所知的一切自然现象
B．应用万有引力定律可以算出天体质量，还可以发现未知天体
C．电源是通过非静电力做功把电势能转化为其他形式能的装置
D．经典力学既适用于高速运动，又适用于微观世界
15．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　）
A．电路中每通过1C的电荷量，电源把2J的化学能转变为电能
B．没有接入电路时蓄电池两极间的电压为2V
C．蓄电池在1s内将2J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1.5V)的大
16．有一横截面积为S的金属导线，流经其中的电流为I。设导线中单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量大小为e，此时电子的定向移动速率为v。在t时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为（　　）
A．nvSt
B．nvt
C．
D．
17．电源的电动势的数值由________的性质决定，一节普通干电池的电动势为________V，一只铅蓄电池的电动势为________V．
18．电源的电动势是反映电源_________的本领的物理量，这个转化过程是通过_______做功来实现。
19．电子绕核运动可等效为一个环形电流，设氢原子中的电子在半径为的圆轨道上运动，用表示电子的电荷量，静电力常数为，则：
(1)电子绕核运动周期；
(2)等效电流．
参考答案
1．B
【详解】
通电时间2.0s内，通过电阻R的电荷量
故选B。
2．B
【详解】
2s内通过电解池截面的总电量为
故通过这个截面的电流的大小为
方向与正离子移动方向相同，即电流方向水平向右。
故选B。
3．D
【详解】
由电流的定义式得
变形可得
故选D。
4．C
【详解】
A．电子的定向运动形成电流，电流的传播速度与导线中电场的速度相同，接近光速，电子定向移动的速度用电流的微观表达式求解，而电子的定向移动速率远小于光速，故A错误；
B．不管导体中有无电流时，金属导体内自由电子仍在无规律的热运动，故B错误；
C．金属导体的电流越大，根据知，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多，故C正确；
D．电流的单位为安培，是基本单位，并不是导出单位，故D错误；
故选C。
5．B
【详解】
A．电源是将其他形式能转化为电能的装置，A错误；
B．电源内部自由负电荷从正极到负极定向移动，故B正确；
C．电源的作用是使导体中形成电流场而非静电场，C错误；
D．电源的作用是维持导体两端有电压，而不一定是恒定电压，如交流电源，D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．公式I＝是电流强度的定义式，I与q无关，选项A错误；
B．自由电子定向移动的速率很小，远小于真空中的光速c，选项B错误；
C．电流有方向，但是电流的合成不遵循平行四边形定则，则电流是标量，选项C错误；
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，选项D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A．铅蓄电池是把化学能转变为电能的装置，每通过1C的电荷量，电源把化学能转变为电能的数值为
A正确；
B．蓄电池两极间的电压随外电路变化，B错误；
C．铅蓄电池是把化学能转变为电能的装置，每通过1C的电荷量，电源把化学能转变为电能的数值为2J，C错误；
D．蓄电池每通过1C电量，电源内非静电力做功为2J，D错误。
故选A。
8．D
【解析】
电池容量是指电池的存储电量（电流与时间的乘积）多少，单位是“Ah”，不是储存电能的大小，故A错误；机器人正常工作的电压为15V，故B错误；机器人正常工作时的电流，故C错误；机器人充满电后一次工作时间为，故D正确．故选D．
9．B
【详解】
在加速电场中有
得
在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为
则电子个数
ACD错误，B正确。
故选B。
10．D
【详解】
AC．根据正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，可判断出溶液中电流方向为A→B，AC错误；
BD．由题意t秒内流过横截面S的电荷量
代入
得电流为
B错误D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．根据可知，“”是电量的单位，故A错误；
B．根据充电过程的能量守恒有
解得快充的时间为
即用快充充满完全没电的手机用时约半小时，故B正确；
C．手机充电时会微微发热，是电池的内阻有电流流过而发热，而40W指充电时的总的输入功率，不是热功率，故C错误；
D．充满电的手机电量为，根据，可得放电时间为
故D错误；
故选B。
12．D
【详解】
本题考查的是对电流微观表达式I=nqSv的理解，关键是理解v和n的物理意义，式中n为单位体积内自由电子数，而本题n为单位长度内的自由电子数，t时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度为vt内的自由电子，其数量为nvt，则电荷量
Q=nvte
所以电流
I==nev
所以
v=
选项D正确。
故选D。
13．ACD
【解析】
【详解】
A．根据闭合电路欧姆定律得知，电源电动势等于内外电路电势降落之和，故A正确；
B．当外电路断开时，电源电动势才等于外电路的路端电压，而当外电路接通时，电源有内电压，电源电动势大于外电路的路端电压，故B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可知，当电源没有接入电路时I=0，电源没有内电压，则电动势等于此时两极间的电压，故C正确；
D．电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，故D正确．
故选ACD．
14．AB
【详解】
A．能量守恒定律是自然界中普遍适应的规律，支配着至今所知的一切自然现象，A正确；
B．应用万有引力定律可以算出天体质量，还可以发现未知天体，B正确；
C．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，C错误；
D．经典力学适应于宏观低速物体的运动，不适应与微观高速粒子的运动，D错误。
故选AB。
15．ABD
【详解】
A．根据电动势定义式可知，电路中每通过1C的电荷量，电源把2J的化学能转变为电能，故A正确；
B．没有接入电路时蓄电池两极间的电压大小等于电动势大小，即2V，故B正确；
C．电路中每通过1C的电荷量时，蓄电池内部非静电力做功为2J，把2J的化学能转变为电能，不是在1s内将2J的化学能转化为电能，故C错误；
D．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，蓄电池的电动势大于一节干电池的电动势，故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，故D正确。
故选ABD。
16．AC
【详解】
根据电流的微观表达式
在t时间内通过导体横截面的自由电子的电量
则在t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为
代入得
故选AC。
17．电源
1.5
2
【详解】
[1]．电源的电动势的数值由电源的性质决定；
[2][3]．一节普通干电池的电动势为1.5V，一只铅蓄电池的电动势为2V．
18．把其他形式能转化为电能
非静电力
【详解】
[1]电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量；
[2]电动势的转化过程是通过非静电力做功来实现。
【点睛】
19．(1)
(2)
【解析】
（1）由牛顿第二定律可得：
计算得出；
（2）由得：等效电流．