11.1电流、电压概念专题集训（word版含答案）

人教版（2019）电流、电压概念精选专题集训
一．选择题（共12小题）
1．某电解池内若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是（　　）
A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A
2．有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I．已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e．若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（　　）
A． B． C． D．
3．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，其电流的等效电流强度I和方向为（　　）
A．电流强度为顺时针
B．电流强度为逆时针
C．电流强度为顺时针
D．电流强度为逆时针
4．已知t时间内通过均匀导体某一横截面的自由电子数为N，设电子带电量为﹣e，导体截面积为s，单位体积内的自由电子数为n，则电子定向移动的速度v为（　　）
A． B． C． D．
5．在图示的导电液体池中，测得在5秒钟内共有7.5库仑正电荷和7.5库仑的负电荷通过池的竖直截面OO′，则电路中电流表指示的读数应为（　　）
A．0 B．1.5A C．3A D．7.5A
6．如图所示，两个横截面面积不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，其两端的电压为U，下列说法正确的是（　　）
A．通过细铜棒的电流大于通过粗铜棒的电流
B．两铜棒的自由电子定向移动的平均速率相等
C．细铜棒两端的电压大于粗铜棒两端的电压
D．相同时间内通过粗铜棒的电荷量较大
7．关于实际电源和直流电路的性质，下列说法中正确的是（　　）
A．电源被短路时，放电电流无穷大
B．外电路断路时，路端电压最小
C．外电路电阻值不断减小时，路端电压升高
D．不管外电路电阻值怎样变化，其电路的内、外电压之和保持不变
8．一段粗均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为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度为v0，导体中通过的电流为I．则下列说法中正确的有（　　）
A．自由电子定向移动的速度为v0
B．自由电子定向移动的速度为v＝
C．自由电子定向移动的速度为真空中的光速c
D．自由电子定向移动的速度为v＝
9．下列物理量中，反映一段导体对电流阻碍作用的是（　　）
A．电荷量 B．电流 C．电压 D．电阻
10．一根长为L、横截面积为S的铜导线，铜的电阻率为ρ，铜的密度为ρ0，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则金属棒内的电场强度大小为（　　）
A．ρevM B． C．ρevNA D．
11．在示波管中，电子枪在2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为（　　）
A．4.8×10﹣6A B．3×10﹣13A C．9.6×10﹣6A D．3×10﹣6A
12．已知在40s内通过导线某一横截面的电荷量为8C，则通过该导线的电流为（　　）
A．0.1A B．0.2A C．0.3A D．0.4A
二．多选题（共7小题）
（多选）13．如图所示，一金属导线的横截面积为S，单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子做无规则运动的平均速率为v0，定向移动的速率是v，则（　　）
A．导线中电流强度为neSv0
B．导线中电流强度为neSv
C．时间t内流过导线某一横截面的电量为neSv0t
D．时间t内流过导线某一横截面的电量为neSvt
（多选）14．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位体积内的自由电子数为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，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有（　　）
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．电流的速率为电场传播的速率，即为真空中的光速c
D．自由电子定向移动的速率为v＝
（多选）15．半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕中心轴线以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有（　　）
A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大
D．若使ω，Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小
（多选）16．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．电流虽有方向，但电流是标量
B．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向
C．由I＝可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
D．由R＝可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比
（多选）17．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．通过导体截面的电荷量越多，电流越大
B．电路中电流大小与通过截面电荷量q成正比与时间t成反比
C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的
（多选）18．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在△t时间内通过横截面积的电子数目可表示为（　　）
A．nSv△t B．nv△t C． D．
（多选）19．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是一个基本单位
B．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动方向
C．电流越大，自由电子在金属导体中定向移动的速率一定越大
D．电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷就越多
三．填空题（共6小题）
20．在导体、导电溶液中，自由电荷的　 　形成电流。
21．图中①、②分别为锂离子电池充电过程中充电电流I、电池电压U随时间t变化的图线。此过程中充电功率最大为 　 　W，若图中时间轴上t1＝1分钟，t2＝1小时，则在这1小时内，充电电量为 　 　C。
22．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为　 　；若电子的电量为e，若导体中的电流I，则电子定向移动的速率为　 　．
23．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为 　 　。
24．由于电场力的作用，导体内的自由电荷发生 　 　（选填“热运动”或“定向移动”），从而形成电流。电流强度I的定义式是 　 　。
25．某电解槽内，在通电的2s内共有3C的正电荷和3C的负电荷通过槽内某一横截面，则通过电解槽的电流为　 　A．
四．解答题（共3小题）
26．某电阻两端电压为8V，20s通过的电荷为40C，则此电阻为多大？20s内有多少电子通过它的横截面积？
27．已知在t＝40s内通过导线某一横截面的电子数n＝2×1020个，电子的电荷量e＝1.6×10﹣19C，求通过该导线的电流I．
28．导线中的电流是1A，导线的横截面积为1mm2。
（1）在1s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1m，平均要多少时间？
人教版（2019）电流、电压概念精选专题集训
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．某电解池内若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是（　　）
A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A
【解答】解：电流由正、负离子的定向移动形成，则在2s内通过横截面的总电荷量应为
Q＝1.6×10﹣19×2×1019C+1.6×10﹣19×1×2×1×1019 C＝6.4C。
由电流的定义式可知：I＝＝A＝3.2A。
故选：D。
2．有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I．已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e．若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：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。则导线的长度为l＝vt，体积为V＝Sl＝Svt，质量为m＝ρvtS，这段导线中自由电子的数目为n＝＝
在t时间内这些电子都能通过下一截面，则
电流I＝＝，代入解得，I＝
解得电子定向移动的速率：
v＝
故选：A。
3．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，其电流的等效电流强度I和方向为（　　）
A．电流强度为顺时针
B．电流强度为逆时针
C．电流强度为顺时针
D．电流强度为逆时针
【解答】解：电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为：T＝
根据电流的定义式得：电流强度为：I＝＝；
因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故B正确，ACD错误。
故选：B。
4．已知t时间内通过均匀导体某一横截面的自由电子数为N，设电子带电量为﹣e，导体截面积为s，单位体积内的自由电子数为n，则电子定向移动的速度v为（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：由I＝可得：
I＝；
由I＝nvqs可得：
v＝＝，故A正确；
故选：A。
5．在图示的导电液体池中，测得在5秒钟内共有7.5库仑正电荷和7.5库仑的负电荷通过池的竖直截面OO′，则电路中电流表指示的读数应为（　　）
A．0 B．1.5A C．3A D．7.5A
【解答】解：电路中电流表读数就表示电路中电流的大小，
电路中电流表读数I＝＝＝3A；
故选：C。
6．如图所示，两个横截面面积不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，其两端的电压为U，下列说法正确的是（　　）
A．通过细铜棒的电流大于通过粗铜棒的电流
B．两铜棒的自由电子定向移动的平均速率相等
C．细铜棒两端的电压大于粗铜棒两端的电压
D．相同时间内通过粗铜棒的电荷量较大
【解答】解：A、因两导体串联，则通过两导体的电流强度一定相等，故A错误；
B、由I＝neSv可知，电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因横截面积不相同，故电子的定向移动速率不同，细棒中的电子定向移动速率大，故B错误；
C、因电压相等，而由R＝ρ可知，细棒的电阻较大，则由欧姆定律可知，细棒两端的电压较大，故C正确；
D、根据q＝It，由于电流相等，故通过两棒的电荷量相等，故D错误；
故选：C。
7．关于实际电源和直流电路的性质，下列说法中正确的是（　　）
A．电源被短路时，放电电流无穷大
B．外电路断路时，路端电压最小
C．外电路电阻值不断减小时，路端电压升高
D．不管外电路电阻值怎样变化，其电路的内、外电压之和保持不变
【解答】解：A、根据I＝可知，电源被短路时，放电电流比较大，不是无穷大，故A错误；
B、外电路断路时，电源内电压为零，路端电压等于电源电动势；故B错误；
C、根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压U＝E﹣，当外电路电阻值R减小时，路端电压减小，故C错误；
D、电源的内、外电压之和等于电源电动势，保持不变，故D正确。
故选：D。
8．一段粗均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为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度为v0，导体中通过的电流为I．则下列说法中正确的有（　　）
A．自由电子定向移动的速度为v0
B．自由电子定向移动的速度为v＝
C．自由电子定向移动的速度为真空中的光速c
D．自由电子定向移动的速度为v＝
【解答】解：A、自由电子定向移动的速度与自由电子做无规则热运动的速度是两回事，故A错误。
B、D、电流的微观表达式为：I＝＝nve，则 v＝；故D正确，B错误；
C、自由电子定向移动的速度小于真空中的光速c，故C错误。
故选：D。
9．下列物理量中，反映一段导体对电流阻碍作用的是（　　）
A．电荷量 B．电流 C．电压 D．电阻
【解答】解：A、电荷量是表示电荷多少的物理量，对电流没有阻碍作用，故A错误；
B、通过导体横截面的电荷量与所用时间的比值是电流，故B错误；
C、导体中的电流与导体电阻的乘积是导体两端的电压，电压是导体中形成电流的原因，电压对电流没有阻碍作用，故C错误；
D、导体的电阻对电流由阻碍作用，故D正确。
故选：D。
10．一根长为L、横截面积为S的铜导线，铜的电阻率为ρ，铜的密度为ρ0，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则金属棒内的电场强度大小为（　　）
A．ρevM B． C．ρevNA D．
【解答】解：单位体积内电子的数目为：n＝＝
导体中的电流为：I＝neSv
导体的电阻为：R＝ρ1
导体两端的电压为：U＝RI
场强为：E＝
联立解得：E＝．故ABC错误，D正确。
故选：D。
11．在示波管中，电子枪在2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为（　　）
A．4.8×10﹣6A B．3×10﹣13A C．9.6×10﹣6A D．3×10﹣6A
【解答】解：每个电子的电荷量大小为e＝1.6×10﹣19C，6×1013个电子总电荷量为q＝6×1013×1.6×10﹣19C＝9.6×10﹣6C，
则示波管中电流大小为I＝＝4.8×10﹣6A。
故选：A。
12．已知在40s内通过导线某一横截面的电荷量为8C，则通过该导线的电流为（　　）
A．0.1A B．0.2A C．0.3A D．0.4A
【解答】解：根据电流的定义可知，电流I＝＝A＝0.2A，故B正确，ACD错误。
故选：B。
二．多选题（共7小题）
（多选）13．如图所示，一金属导线的横截面积为S，单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子做无规则运动的平均速率为v0，定向移动的速率是v，则（　　）
A．导线中电流强度为neSv0
B．导线中电流强度为neSv
C．时间t内流过导线某一横截面的电量为neSv0t
D．时间t内流过导线某一横截面的电量为neSvt
【解答】解：设图中导线的长度为l＝vt，则导线的体积：V＝Sl；则在t时间内该导线内的自由电子都能通过右侧的横截面，所以在t时间内通过导体右侧横截面的电荷量：q＝neV＝ne S vt；可知在时间t内流过导线某一横截面的电量为 neSvt；
由电流的定义式有：I＝
故AC错误，BD正确
故选：BD。
（多选）14．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位体积内的自由电子数为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，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有（　　）
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．电流的速率为电场传播的速率，即为真空中的光速c
D．自由电子定向移动的速率为v＝
【解答】解：ABD．由电流的微观表达式I＝nesv，可得自由电子定向移动的速率为v＝，故B正确，AD错误；
C．电流的速率为电场传播的速率，即为真空中的光速c，故C正确。
故选：BC。
（多选）15．半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕中心轴线以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有（　　）
A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大
D．若使ω，Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小
【解答】解：环转动一周的时间为：T＝；一周内通过某一截面的电量为Q；则电流为：I＝＝；
A、由以上公式可得：若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，故A正确；
B、由以上公式可得：若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，故B正确；
CD、由以上公式可得：若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，对电流没有影响，故CD错误。
故选：AB。
（多选）16．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．电流虽有方向，但电流是标量
B．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向
C．由I＝可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
D．由R＝可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比
【解答】解：A、电流有方向，但电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则，故电流是标量，故A正确；
B、规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故B错误；
C、根据电流强度的比值定义式I＝可知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，故C正确；
D、电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压和电流无关，故D错误。
故选：AC。
（多选）17．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．通过导体截面的电荷量越多，电流越大
B．电路中电流大小与通过截面电荷量q成正比与时间t成反比
C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的
【解答】解：AC、根据电流的定义式I＝，可知单位时间内通过导体某横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，而通过导体某一横截面的电荷量越多，电流不一定越多，还与时间有关，故A错误，C正确。
B、公式I＝是电流强度的定义式，是q与时间t的比值，不能说电流大小与通过截面电荷量q成正比与时间t成反比，故B错误；
D、由电流的条件可知，金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的，故D正确；
故选：CD。
（多选）18．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在△t时间内通过横截面积的电子数目可表示为（　　）
A．nSv△t B．nv△t C． D．
【解答】解：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＝I△t，
则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为N＝，
将I＝nevS代入得N＝＝nvS△t，故AC正确，BD错误。
故选：AC。
（多选）19．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是一个基本单位
B．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动方向
C．电流越大，自由电子在金属导体中定向移动的速率一定越大
D．电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷就越多
【解答】解：A、在国际单位制中，电流是一个基本物理量，电流的单位“安培”是国际单位制中七个基本单位中的一个，也是电学中的唯一一个，故A正确；
B、电流有方向，其方向就是正电荷定向移动方向，但电流的加减使用代数方法，不使用平行四边形定则，所以电流是标量，故B错误；
C、电荷的定向移动才能形成电流，根据电流的微观表达式：I＝neSv可知，电流大，自由电子在金属导体中定向移动速率不一定越大，还与导体中单位体积内自由电子的个数n、导体的横截面积S有关，故C错误；
D、由电流定义式I＝，可知单位时间内通过导体横截面的电荷数越多，电流就越大，故D正确。
故选：AD。
三．填空题（共6小题）
20．在导体、导电溶液中，自由电荷的　定向移动　形成电流。
【解答】解：在导体、导电溶液中，自由电荷的定向移动形成电流。
故答案为：定向移动。
21．图中①、②分别为锂离子电池充电过程中充电电流I、电池电压U随时间t变化的图线。此过程中充电功率最大为 　4.2　W，若图中时间轴上t1＝1分钟，t2＝1小时，则在这1小时内，充电电量为 　3546　C。
【解答】解：由图可知在t2时刻对应电流I和电压U都最大，故电功率也最大为Pmax，
根据功率公式：P＝UI
代入数据解得充电功率：Pmax＝UI＝4.2×1.0W＝4.2W
根据图线①与时间轴所包围的面积是电流I与时间t的乘积，即为：Q＝It
解得这1小时内充电电量为：Q＝0.1×60C+1.0×（3600﹣60）C＝3546C
故答案为：4.2，3546。
22．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为　nSvt　；若电子的电量为e，若导体中的电流I，则电子定向移动的速率为　　．
【解答】解：据电流的微观表达式I＝nevS和I＝得：t内通过某一横截面积电量为：Q＝nevSt，
那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为：N＝nSvt
电子定向移动的速率为：v＝
故答案为：nSvt
23．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为 　恒定电流　。
【解答】解：根据电流的分类可知，大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
故答案为：恒定电流
24．由于电场力的作用，导体内的自由电荷发生 　定向移动　（选填“热运动”或“定向移动”），从而形成电流。电流强度I的定义式是 　　。
【解答】解：由于电场力的作用，导体内的自由电荷发生定向移动，从而形成电流；
电流强度I的定义式是I＝。
故答案为：定向移动，I＝。
25．某电解槽内，在通电的2s内共有3C的正电荷和3C的负电荷通过槽内某一横截面，则通过电解槽的电流为　3　A．
【解答】解：2s内流过截面的电荷量为：q＝3+3C＝6C；
则电流I＝A＝＝3A；
故答案为：3
四．解答题（共3小题）
26．某电阻两端电压为8V，20s通过的电荷为40C，则此电阻为多大？20s内有多少电子通过它的横截面积？
【解答】解：根据I＝得通过导体的电流为：I＝A＝2A
根据欧姆定律得：R＝Ω＝4Ω
一个电子的电荷量为：e＝1.6×10﹣19C
得：n＝＝2.5×1020个
答：此电阻为4Ω．30s内有2.5×1020个电子通过它的横截面．
27．已知在t＝40s内通过导线某一横截面的电子数n＝2×1020个，电子的电荷量e＝1.6×10﹣19C，求通过该导线的电流I．
【解答】解：根据电流的定义可知，电流I＝＝＝0.8A．
答：通过该导线的电流是0.8A．
28．导线中的电流是1A，导线的横截面积为1mm2。
（1）在1s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1m，平均要多少时间？
【解答】解：（1）1s内，通过导体横截面的电子：N＝＝＝＝6.25×1018个
（2）据公式I＝nqSv得：v＝＝7.4×10﹣5m/s
（3）据s＝vt得：
以这样的速率沿导线传播1 m 需用时 t＝＝3.8h
答：（1）在 1s 内，有6.25×1018个电子通过导线的横截面．（2）自由电子的平均移动速率是7.4×10﹣5m/s．（3）自由电子沿导线移动 1m，平均要3.8h．