11.1电源和电流 同步练习（Word版含答案）

人教2019物理 必修三 11.1电源和电流 同步练习
一．选择题（共10小题）
1．关于电流，下列说法正确的是（　　）
A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大
B．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，导体中的电流越大
D．电荷运动的方向就是电流方向
2．关于电流，下列说法正确的是（　　）
A．电流为矢量，单位为C s B．电流为矢量，单位为C/s
C．电流为标量，单位为C s D．电流为标量，单位为C/s
3．有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流。若将该细胞膜视为1×10﹣8F的电容器，在4ms内细胞膜两侧的电势差从﹣70mV变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（　　）
A．1.5×10﹣7A B．2×10﹣7A C．2.5×10﹣7A D．5×10﹣7A
4．一水平放置的金属导体横截面积为1cm2，通入电流后，在2s内有电荷量8C的自由电子从左到右通过某一截面，则通过该导体的电流强度的大小和方向，下列判断正确是（　　）
A．400A、从左到右 B．400A、从右到左
C．4A、从左到右 D．4A、从右到左
5．一个定值电阻R两端加上电压U1，经2s时间通过的电荷量为0.2C，消耗的电能为0.6J。要在2s时间内通过电阻R的电荷量为0.4C，则其两端需加的电压U2为（　　）
A．1V B．3V C．6V D．9V
6．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
7．两根长度相同，横截面积之比S1：S2＝2：3的均匀铜导线按图所示接入电路，关于两段导线以下说法中错误的是（　　）
A．它们的电阻之比为3：2
B．它们的电流之比为1：1
C．它们的电子移动速率之比为3：2
D．单位时间通过它们的电量之比为2：3
8．横截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，当三个参量中一个或两个变化时，不影响自由电子定向移动的平均速率是（　　）
A．电压U B．直径d
C．长度L D．长度L和直径d
9．气体放电管中，每时每刻有大量的气体分子被电离成电子和正离子。若每秒有n1个电子和n2个氢离子（质子）经过管的某个横截面，元电荷的大小记为e。则放电管中的电流强度在数值上等于（　　）
A．n1e B．n2e C．（n1+n2）e D．|n1﹣n2|e
10．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位长度自由电子数为n，电子的质量为m、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，则金属棒内的电场强度大小为（　　）
二．多选题（共5小题）
（多选）11．如图所示为一水平绝缘盘，盘边缘均匀地固定着带负电的电荷，从上向下看，盘面沿逆时针方向匀速转动，则对该过程中形成的电流的理解正确的是（　　）
A．如果仅将盘边缘固定的总电荷量加倍，则其形成的电流也加倍
B．如果仅将盘面转动的角速度加倍，则其形成的电流也加倍
C．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流也增大
D．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流减小
（多选）12．某次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为1km，一次短时闪电过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪电持续时间约为6×10﹣5s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（　　）
A．闪电电流的平均值约为1×105A
B．闪电电流的平均值约为1×104A
C．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/m
D．闪电前云地间的电场强度约为1×1012V/m
（多选）13．氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10﹣16s，则下列说法正确的是（　　）
A．电子绕核运动的等效电流为6.7×10﹣4A
B．电子绕核运动的等效电流为1.5×103A
C．等效电流的方向与电子的运动方向相反
D．等效电流的方向与电子的运动方向相同
（多选）14．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，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）
A．nvSΔt B．nvΔt C． D．IΔtSq
（多选）15．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa：Sb＝2：1。已知5s内有5×1018个自由电子通过导体a的横截面，电子的电荷量e＝﹣1.6×10﹣19C。下列说法正确的是（　　）
A．流经导体a、b的电流均为0.16A
B．a、b的电阻之比Ra：Rb＝2：1
C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比va：vb＝2：1
D．导体a两端和b两端电压之比Ua：Ub＝1：2
三．填空题（共3小题）
16．在金属导体中，若5s内通过导体横截面的电荷量为10C，则导体中的电流I＝　 　A；电流方向与导体中电子定向移动方向 　 　（填“相同”或“相反”）。
17．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，那么在时间t内，通过某一横截面积的电量为　 　；若导体中的电流I，则电子定向移动的速率为　 　．
18．移动电话已成为日常通信工具，某种移动电话电池的背面印有如图所示的一些内容，则该电池的容量为　 　mAh．电池连续工作直至自动关机后，若需要充电的时间是5h，则充电电流是　 　mA．
四．计算题（共3小题）
19．根据I＝neSv还可估算电子定向移动的平均速率。有横截面积为1mm2的铜导线，每立方米体积内的自由电子数为8.4×1028个，电子的电荷量大小为1.6×10﹣19C。若通过该导线的电流为1A，导线中自由电子定向移动的平均速率为多大？
20．如图所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负电荷为q2。
（1）确定通过导电液体中电流的方向。
（2）计算导电液体中电流的大小。
21．氢原子中核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动。已知电子的质量为m，电荷量为e，静电力常量为k。不考虑相对论效应。
（1）求电子的动能；
（2）选离核无限远处电势能为0，电子的电势能Ep＝﹣，求氢原子的能量；
（3）求电子绕核运动形成的等效电流I。
人教2019物理 必修三 11.1电源和电流 同步练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．C。
2．D。
3．C。
4．D。
5．C。
6．C。
7．D。
8．B。
9．C。
10．A。
二．多选题（共5小题）
11．AB。
12．AC。
13．AC。
14．AC。
15．AD。
三．填空题（共3小题）
16．2；相反；
17．nvst nevst
18．500，100
四．计算题（共3小题）
19．【解答】解：根据公式I＝neSv，可得导线中自由电子定向移动的平均速率为：v＝＝m/s＝7.35×10﹣5m/s
答：导线中自由电子定向移动的平均速率为7.35×10﹣5m/s。
20．【解答】解：（1）正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向为电流的反方向，则导电液体中的电流方向为从左到右；
（2）溶液内t时间内通过溶液截面S的电荷量：q＝q1+q2
则根据电流的定义式可得：I＝
答：（1）通过导电液体中电流的方向为从左向右；
（2）计算导电液体中电流的大小为。
21．【解答】解：（1）电子绕核做匀速圆周运动，根据库仑定律和牛顿第二定律有
①
电子的动能为②
由①②解得
（2）由于电子的电势能为，
则氢原子的能量为
（3）电子绕核运动形成的等效电流③
④
由①③④联立解得：I＝
答：（1）电子的动能为；
（2）选离核无限远处电势能为0，电子的电势能Ep＝，氢原子的能量为；
（3）电子绕核运动形成的等效电流为I＝。