3.1电流 自主提升过关练(含解析)
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.由可知,电流越大,通过导体横截面的电荷量就越多
B.导体中没有电流时,说明导体内部的电荷没有移动
C.摩擦起电,是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷
D.物体带电+1.60×10-9C,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
2.干电池的电动势为1.5V,下列说法正确的是( )
A.用电压表直接连接干电池的两极,测得的电压就是该电池的电动势
B.外电路闭合时,在1s内有1.5J的其他能转化为电能
C.外电路闭合时,在1s内有1.5C的电荷量通过该电池
D.外电路闭合时,当1C的电荷量通过干电池时该电池提供1.5J的电能
3.如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是( )
A.该电池的容量为500mA·h
B.该电池的电动势为3.6V,内阻为0
C.该电池在工作时的电流为500mA
D.若电池以10mA的电流工作,可用5小时
4.如图所示为一个外电阻R和电源组成的闭合电路。在正常工作时,若1C正电荷从负极B移到正极A的过程中,非静电力做功,将3J的其他形式的能转化为电能,同时静电力做功0.5J。则此时该电路中电源电动势E,电源内电压U内,电源端电压U外大小分别为( )
A.E=2.5V,U外=0.5V B.E=3V,U外=0.5V
C.E=2.5V,U内=0.5V D.E=3V,U外=2.5V
5.如图所示的四种电学元器件中,电流表是( )
A. B. C. D.
6.关于电源电动势,下列说法正确的是( )
A.电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多
B.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关
C.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量
D.电动势有方向,因此电动势是矢量
7.如图所示,一根横截面积为S的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动,棒单位长度所带电荷量为。由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向是( )
A.,方向与v的方向相反 B.,方向与v的方向相同
C.,方向与v的方向相同 D.,方向与v的方向相反
8.一节铅蓄电池的电动势为2V,表示( )
A.非静电力把1C的正电荷由电源正极经电源内部搬到电源负极时做功为2J
B.非静电力把1C的正电荷由电源负极经电源内部搬到电源正极时做功为2J
C.非静电力把1C的正电荷由电源正极经电源外部搬到电源负极时做功为2J
D.非静电力把1C的正电荷由电源负极经电源外部搬到电源正极时做功为2J
9.下列说法中正确的是( )
A.导体中电荷运动就形成了电流
B.电流有方向,它是一个矢量
C.在国际单位制中,电流的单位是安培(A)
D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在
10.心脏除颤器是通过一个电容器放电时的脉冲电流作用于心脏,实施电击治疗,使患者心脏恢复正常跳动的仪器。一心脏除颤器如图所示,其电容器的电容为20μF,充电后电容器的电压为3000V,如果电容器在2.0ms时间内完成放电,下列说法正确的是( )
A.放电之前,电容器存储的电荷量为6×104C
B.放电之后,电容器的电容为零
C.放电过程中通过人体的电流平均值为30A
D.放电之后,电容器的电压仍为3000V
11.下列关于电动势的说法中正确的是( )
A.电动势就是电势差,也叫电压,单位是V
B.电动势大的电源做功一定多
C.电动势大的电源做功一定快
D.电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能
12.现今生活,人们出行时会随身携带多种电子设备,而移动电源能够满足人们随时随地充电的需求,深受人们的喜爱。下列关于电源的说法正确的是( )
A.电源的作用是使正极聚集负电荷,负极聚集正电荷,以持续对外供电
B.在电源外部,电流是从电源的负极流向正极
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
13.关于电流,下列说法正确的是( )
A.导体中有电荷运动就会形成电流
B.电流方向就是正电荷定向移动的方向
C.在国际单位制中,电流是七个基本物理量之一
D.对于导体,只要其两端电势差为零,电流也必为零
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e,此时电子定向移动的平均速率为v,在t时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为( )
A. B. C. D.
15.在由电源、导线等电路元件组成的电路中,下列说法正确的是( )
A.导线处于静电平衡状态
B.导线中的电场强度处处为零
C.导线中的电场方向跟导线方向平行
D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低
二、解答题
16.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。
有一段金属导体,其电阻率为,长度为,横截面积为S。
(1)当在导体两端施加的恒定电压为U时,求通过导体的电流大小。
(2)若已知导体单位体积内有n个自由电子,电子的质量为m,电荷量为e。当通过导体的电流为I时,请你根据电流的定义,推导其中自由电子定向移动的平均速率。
17.如图,盐水中可以形成电流,盐水中的电流和金属导体中的电流的形成有什么不同?
参考答案
1.D
【解析】
【详解】
A.由
可知,电流越大,通过导体横截面的电荷量不一定越多,比如时间很短时,电流大的情况下通过的电荷量也会很少,A错误;
B.导体中没有电流时,说明导体内部的电荷没有定向移动,B错误;
C.摩擦起电是自由电荷转移后,导致物体得到电子或失去电子,从而使物体带上电,C错误;
D.物体带电是指多余电荷,如物体带正电,则是指物体失去相等的负电荷,从而带正电荷的,失去电子数为
D正确。
故选D。
2.D
【解析】
【详解】
A.用电压表直接连接干电池的两极,测得的电压不是该电池的电动势,是路端电压,A错误;
D. 外电路闭合时,当1C的电荷量通过干电池时该电池提供的电能为
D正确;
BC.外电路闭合时,当1C的电荷量通过干电池时该电池有1.5J的其他能转化为电能,BC错误。
故选D。
3.A
【解析】
【详解】
A.图中的500mA·h表示电荷容量,故A正确;
B.电池上的3.6V表示电动势,但该电池的内阻不为零,故B错误;
C.该电池在工作时的电流很小,远小于500mA,故C错误;
D.可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间,由
得
故D错误。
故选A。
4.D
【解析】
【详解】
电源的电动势为
内电压为
外电压为
故选D。
5.D
【解析】
【详解】
A.图中为灯泡,故A错误;
B.图中为开关,故B错误;
C.图中为电源,故C错误;
D.图中为电流表,故D正确。
故选D。
6.C
【解析】
【详解】
A.电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小,不是表示移送电荷量的本领,故A错误;
B.电动势大小由电源本身的性质决定,电源的电动势跟电源的体积无关,跟外电路无关,故B错误;
C.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量,故C正确;
D.电动势有方向,电动势是标量而不是矢量,故D错误。
故选C。
7.A
【解析】
【详解】
橡胶棒带负电,等效电流方向与v的方向相反,由电流定义式可得
故A正确,BCD错误。
故选A。
8.B
【解析】
【详解】
一节铅蓄电池的电动势为2V,非静电力把1C的正电荷由电源负极经电源内部搬到电源正极时做功为2J,故B正确,ACD错误。
故选B。
9.C
【解析】
【详解】
A.导体中只有产生电荷的定向移动才能形成电流,A错误;
B.电流有方向,但其计算不能应用矢量法则,故电流是标量,B错误;
C.在国际单位制中,电流的单位是安培,符号为A,C正确;
D.只有导体其两端电势差不为零,才能形成电流,D错误。
故选C。
10.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据
Q=CU=20×10-6×3.0×103C=0.06C
可知放电前,电容器储存的电量为0.06C,故A错误;
B.电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量,放电之后,电容器的电容大小是不变的,故B错误;
C.根据
故C正确;
D.放电之后,电容器的电压为0,故D错误。
故选C。
11.D
【解析】
【详解】
A.电动势是用来描述电源把其他形式的能转化为电能的本领,其大小只取决于电源本身的性质,与外电路无关,而电势差是由电源和外电路共同决定的,并不是不变的,A错误;
B.电源的电动势大,不一定做功就多,还有可能不做功,如电源没有接入外电路时做功为零,B错误;
C.电源做功的快慢不仅仅由电动势决定,而是与通过电源的电流的大小来共同决定的,即
C错误;
D.电动势的大小等于在电源内部移动单位正电荷所做的功,即电源向外所提供的能量,D正确。
故选D。
12.D
【解析】
【详解】
A.电源的作用是使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,故A错误;
B.在电源外部,电流是从电源的正极流向负极,故B错误;
C.电路中有持续电流的条件是有电源和通路,有电源不一定有持续的电流,故C错误;
D.从能量转化的角度看,电源是将其它形式的能转化为电能的装置,故D正确。
故选D。
13.BC
【解析】
【详解】
A.只有导体中的电荷发生定向移动才能形成电流;故A错误;
B.规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故B正确;
C.在国际单位制中,电流是七个基本物理量之一,故C正确;
D.对于导体,其两端电势差为零,电流可能为零,也可能不为零(超导现象)。故D错误。
故选BC。
14.AC
【解析】
【详解】
AB.通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为单位体积的自由电子数乘以体积,即
故A正确,B错误;
CD.根据电流的定义式
则通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
故C正确,D错误。
故选AC。
15.CD
【解析】
【详解】
在电源和导线中积聚的电荷激发的电场的共同作用下,垂直于导线方向的电场相互抵消,在导线中形成了沿导线方向的电场,即导线中的电场方向跟导线方向平行,电场方向就是正电荷的受力方向,也就是电流的方向,沿电场方向电势逐渐降低,即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低,导体中带电粒子发生定向移动,处于非静电平衡态。
故选CD。
16.(1);(2)
【解析】
【详解】
(1)金属导体电阻
当在导体两端施加的恒定电压为U时,通过导体的电流大小
(2)根据电流的定义
自由电子定向移动的平均速率
17.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
盐水中的电流是Na+、Cl-定向移动形成的,金属导体中的电流是电子定向移动形成的
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