3.1电流课后练习（Word版含答案）

3.1电流
一、选择题（共15题）
1．金属导体中满足下面哪一个条件，就产生恒定电流
A．有自由电子
B．导体两端有电势差
C．导体两端有方向不变的电压
D．导体两端有恒定的电压
2．第26届国际计量大会重新定义了电流单位安（A），当元电荷e以单位C（即A·s）表示时，将其数值取为C来定义安（培）。则在新的定义下流过金属导体电流为1A时，单位时间内通过导体横截面的电子个数为（　　）
A． B．
C． D．
3．以下关于电源的说法正确的是（　　）
A．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差
B．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能
C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流
D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量
4．近年来春游自拍套装受追捧，如图所示，它包含的移动电源解决了人们拍照时经常发生的电量不足问题。下列关于电源的说法错误的是（　　）
A．电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，以持续对外供电
B．在电源外部，电流是从电源的正极流向负极
C．有电源，电路中一定有持续的电流
D．电源是将其他形式的能转化为电能的装置
5．关于电源和电流，下列说法正确的是（　　）
A．电源是一种把电势能转化为其他形式的能的装置
B．非静电力可以使正电荷在电源内部由负极移至正极
C．电源电动势大小跟电源的体积有关，也跟外电路电阻大小有关
D．用导线把两个带异号电荷的导体相连，导线中可以产生持续的电流
6．下列物理量的单位属于国际单位制中导出单位的是（　　）
A．电流 B．质量
C．速度 D．时间
7．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，阿伏伽德罗常数为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．
8．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
9．某种导电溶液，在时间t内有n个二价正离子通过某一横截面，同时有2n个电子（电子电荷量为e）反向通过同一横截面，则该导电溶液中的电流为（　　）
A．0 B． C． D．
10．计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达阳极，则计数器中的电流为（ ）
A．0 B． C． D．
11．铅蓄电池的电动势为，下列说法不正确的是
A．电路中每通过电荷量，电源把的化学能转化为电能
B．蓄电池两极间的开路电压为
C．蓄电池在内将的化学能转化成电能
D．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大
12．下列关于电流的说法中，正确的是（ ）
A．电荷移动的方向就是电流的方向
B．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安
C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
D．由可知，时间越长，电流越小
13．下列对电源电动势概念的认识中，正确的是（　　）
A．电源把越多的其他形式的能转化为电能，电动势就越大
B．在闭合电路中，电源的电动势等于内外电路电势降落之和
C．干电池的电动势为1.5V，这表明干电池在1s内将1.5J的化学能转变为电能
D．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
14．横截面积为的导线中通有电流．已知导线每单位体积中有个自由电子，每个自由电子的电荷量是，自由电子定向移动的速率是，则在时间内通过导线横截面的电子数是（ ）
A． B．
C． D．
15．关于电动势，下列说法正确的是（ ）
A．电源两极间的电压等于电源电动势
B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
C．电动势的数值等于电路内外电压之和
D．电源电动势与外电路的组成有关
二、填空题
16．油罐车后拖一条铁链的目的是___________；电容器是储存________的装置；电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的___________．
17．一段导体两端电压式4V，在2min内通过导体横截面的电量是15C，则通过该导体电流的大小为_________A，这段导体的电阻为________Ω．
18．非静电力的作用：在电源内部，非静电力把正电荷从_______搬运到_______，在该过程中非静电力做功，使电荷的_______增加，将_______转化为电势能。
19．如图所示，一段静止的长为L的通电导线，每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，它们定向移动的速度为v。现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，那么，导体中的电流大小为_________，这段导线受到的安培力大小为_________。
三、综合题
20．如图所示，如何让导线中保持持续的电流？电源起到了什么作用？
21．地球表面的大气中存在垂直地面向下的匀强电场，称为大气电场．在开阔的旷野上，天气晴好时大气电场的场强大小约为100V/m，雷电天气时甚至可以达到2×104 V/m．科学家设计了测量大气电场的仪器，其原理如图所示．一块长方形金属平板M平行地面放置，板长L=1.0m，宽D=0.5m，金属板通过灵敏电流表与大地连接，如图（a）所示．由于大气电场E的存在，金属板 M上感应出均匀分布的负电荷，单位面积电荷量为，其中静电力常量．
另一块形状相同的接地金属板N可以左右平移，N板平移到M板正上方时，M板被完全屏蔽，其上的电荷全部流入大地．当M板的部分面积被屏蔽时，被屏蔽部分所带的电荷将流入大地, 如图（b）所示．灵敏电流表测得从M板流到大地的电流即可算出大气电场的场强大小．
（1）若大气电场的场强为100V/m时，求距地面2.0m高处的电势（取地面电势为零）；
（2）若N板匀速向左平移，速度大小v=1.0m/s，N板屏蔽M板过程中灵敏电流表读数为1.0×10-8A，求此时大气电场的场强大小；
（3）试分析人在大气电场中为什么不会触电．
22．干电池的电动势是1.5V，将此电池与金属导体组成闭合电路，那么一个电子在电池内部由负极移到正极需克服非静电力做多少功？
23．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1m，平均要多少时间？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
【详解】
根据
可得电子个数
C正确，ABD错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．电源的作用是维持正、负极之间有一定的电势差，这需要电源不断地将其内部的负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集；外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动；在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变，故A错误；
B．从能量转化的角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能，故B正确；
C．若要电路中有电流，不仅需要有电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C错误；
D．电源是对电路提供能量的装置，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，以持续对外供电，A正确，不符合题意；
B．在电源外部，电流是从电源的正极流向负极，B正确，不符合题意；
C．电路中有持续电流的条件是有电源和通路，所以有电源不一定有持续的电流，C错误，符合题意；
D．从能量转化的观点看，电源是将其他形式的能转化为电能的装置，D正确，不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】
A．电源是一种把其他形式的能转化为电能的装置，选项A错误；
B．在电源内部非静电力可以使正电荷在电源内部由负极移至正极，选项B正确；
C．电源电动势大小跟电源的体积无关，跟外电路电阻大小无关，选项C错误；
D．用导线把两个带异号电荷的导体相连，导线中可以产生瞬时电流，不会有持续电流，选项D错误。
故选B。
6．C
【详解】
电流的单位A、质量的单位kg、时间的单位s是国际单位中的基本单位，速度的单位m/s是国际单位中的导出单位。
故选C。
7．B
【详解】
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；在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流，代入解得， 解得电子定向移动的速率：，故选B．
8．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。
9．D
【详解】
由题意可知，在时间t内通过某横截面的电荷量为
根据电流的定义可知导电溶液中的电流为
故选D。
10．D
【详解】
由题意可知，t时间内，有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，且正离子和电子产生的电流方向相同，则通过导体横截面的总电荷量为
根据电流定义式得计数器中的电流为
故选D。
11．C
【详解】
A．电动势在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，所以对于铅蓄电池的电动势为2V，电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能，故A正确，不符合题意；
B．电源未接入电路时两端间的电压等于电动势，故B正确，不符合题意；
C．电动势是2V，意义是移动1C的正电荷在电源内从负极移到正极，非静电力做功2J，即有2J的化学能转变成电能，不是1s内将2J的化学能转变成电能．故C错误，符合题意；
D．电动势大，将其它形式的能转化为电能的本领就大，则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）大，故D正确，不符合题意；
故选C。
12．B
【详解】
正电荷定向移动的方向就是电流的方向，选项A错误；国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，选项B正确；电流既有大小、有方向，但是电流是标量，选项C错误；由可知，当流过的电量一定时，时间越长，电流越小，选项D错误；故选B.
13．BD
【详解】
A．根据电动势的定义可知，移动单位电荷非静电力做功越多，电动势越大，即电动势除了跟转化的电能有关，还跟移动的电荷量有关，A错误；
B．根据闭合电路欧姆定律，在闭合电路中，电源的电动势等于内外电路电势降落之和，B正确；
CD． 根据电动势的定义可知，干电池的电动势为1.5V，这表明干电池内部电路中每通过1C电荷量，电源把1.5J的化学能转变为电能，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，C错误，D正确。
故选BD。
14．BC
【详解】
AB.根据电流的微观表达式为：I=nevS及电流的定义式则有：
．
选项A不符合题意，选项B符合题意；
CD.则时间△t内通过导线横截面的电量为：
q=I△t
则在时间△t内通过导线横截面的电子数为：
．
选项C符合题意，选项D不符合题意；
15．BC
【详解】
A、C、根据闭合电路欧姆定律得知：电动势的数值等于内外电压之和，当电源没有接入电路时，电路中没有电流，电源的内电压为零，外电压即电源两极间的电压等于电动势；当电源接入电路时，电路有电流，电源有内电压，两极间的电压小于电动势；故A错误，C正确.
B、电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势越大，本领越大；故B正确.
D、电动势反映本身的特性，电动势与制作的材料有关，与体积的大小无关，与外电路的结构无关；故D错误.
故选BC.
16． 导走静电 电荷 电压
【详解】
油罐车后拖一条铁链是为了把产生的静电导走，属于静电的防止；电容器是储存电荷的装置，根据闭合电路欧姆定律得知，电源的电动势等于内外电压之和，当电源没有接入电路时内电压等于零，则电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压．
17． 0.125 32
【详解】
由公式I=得，导体中的电流为I= A=0.125A；
根据欧姆定律I= 得：
导体的电阻为R= Ω=32Ω
故答案为0.125；32
18． 负极 正极 电势能 其他形式的能量
【详解】
非静电力的作用：在电源内部，非静电力把正电荷从负极搬运到正极，在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加，将其他形式的能量转化为电势能。
19． nev nevBL
【详解】
每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电量均为e，它们定向移动的平均速率为v，所以电流的大小为
磁场对这段导线的安培力
20．产生持续电流的条件是导体两端始终存在电势差，电源的作用就是移送电荷，保持导体两端的电势差
21．（1）200V；（2）2261V/m；（3）见解析
【详解】
（1）由电势差与场强的关系
U=Ed=200V
取地面为电势零点，所以电势为200V；
（2）M板被屏蔽的长度
x=v t
M板被屏蔽的面积
S=Dv t
从M板流入大地的电荷量
电流表测得的电流
代入数据得
E=2261V/m
（3）由于人体为导体，人体在地电场中仍为等势体，不同部分间没有电势差，所以人体中不会有电流而引起触电．
22．
【详解】
干电池的电动势为1.5V，相当于把电荷量为1C的正电荷从电池的负极移到正极的过程中将1.5J的化学能转化为电能．也就是相当于移动1C的正电荷需要克服化学力（非静电力）做1.5J的功．
1C的电荷量相当于n个电子的电荷量，有，所以
．
移动一个电子克服非静电力做的功为
．
23．(1)6.25×1018；(2)7.4×10－5m/s；(3)3.8h
【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
答案第1页，共2页