11.1电源和电流（word版含答案）

11.1 电源和电流
一、单选题
1．用国际单位制中的基本单位表示电场强度的单位，下列选项正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．某电解质溶液内，若在1s内各有 个2价正离子和 个1价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（　　）
A．6.4 A B．3.2 A C．1.6 A D．0
3．高铁上有很多地方应用了比较先进的技术，例如受电弓（如图甲）。为保证牵引电流的顺利流通，受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力。如果受电弓升的高度太低，力太小（如图乙3），会增加离线率；如果升的高度太高，力太大（如图乙1），会使滑板和接触线间产生较大的机械磨耗。因此弓网接触压力必须在一定范围内波动。受电弓获得的电流大小随压力的增大而增大，如果受电弓的高度变化，接触网各点对受电弓施加的力不同，从而导致受电弓获得的电流大小随时间发生如图丙中（A）的变化。为保证获得的电流大小稳定（如图丙中的B），受电弓高度变化的图像应该是下列选项中的（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，一根横截面积为的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。棒单位长度所带电荷量为，则由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向是（ ）
A．，方向与的方向相反 B．，方向与的方向相反
C．，方向与的方向相反 D．，方向与的方向相同
5．以下说法正确的是（ ）
A．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位
B．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
C．导体中没有电流，就说明导体内部的电荷没有移动
D．有电压就一定有电流
6．下列物理量属于标量，且单位属于国际单位制导出单位的是（　　）
A．路程、m B．电势、V C．电流、A D．力、N
7．手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的内通过某一横截面的电荷量为，则电流是（　　）
A． B． C． D．
8．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）同向经过管的某个横截面，基元电荷的大小记为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．
9．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，已知导体左侧的横截面积为S，导体中单位长度的自由电子数为n，自由电子热运动的速率为v0，自由电子的电荷量用e表示，真空中的光速用c表示，假设自由电子定向移动的速率为v，则（　　）
A．v=v0 B．
C．v=c D．
10．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
11．下列说法正确的是（　　）
A．电源的作用是使电路中产生电荷
B．电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动
C．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流
D．导线中的电场是由电源两极在空间直接形成的
12．下列几组物理量中，全部为矢量的是（　　）
A．位移　时间　速度 B．速度　电流　加速度
C．速度变化量　速度 力 D．路程　加速度　速率
二、填空题
13．若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动，则其角速度ω＝________；电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流I＝________。(已知电子的质量为m，电量为e，静电力常量用k表示)
14．如图是一种手机电池的标签，在标签中的容量“1100mA·h”所表示的是物理学中的_________（填“电流”、“电功率”或“电荷量”），如果该电池充满电后连续使用，工作电流保持为0.05A，请问该电池能使用________h。
15．电源
（1）定义：能把电子在电源内部从电源___________搬运到___________的装置。
（2）作用：移送电荷，维持电源正、负极间有一定的___________，保持电路中有持续电流。
16．电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流的大小为________。
三、解答题
17．宇宙飞船进行长距离星际运行时，不能再用化学燃料，可采用一种新型发动机——离子发动机，小型高效的离子发动机所用燃料不到化学燃料发动机的，它可以使太空中的航天器获得动力，进而调整航天器的飞行姿态或飞行轨道。在离子发动机中，由电极发射的电子射入稀有气体（如氙气），使其离子化，然后从静止开始经电场加速后，从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速。已知氙离子质量为m=2.2×10-25kg，电荷e=1.6×10-19C，加速电压U=275V。
(1)氙离子经电场加速后，获得的速度大小。
(2)为了使飞船得到F=3.0×10-2N的反冲力，求：
①每秒需要喷射出多少质量的氙离子；
②飞船向后喷出的氙离子形成的等效电流I。
18．（1） 电荷的定向移动形成电流，电流是物理量中的基本量之一，求解电流有很多物理模型。如图，有一段粗细均匀的一段导棒，横截面积为S。现两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的平均速率为，金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e，现利用电流的定义式推导电流的决定式。
（2）经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同。由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化。金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞。假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计。某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e，现取由该种金属制成的长为L、横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为。如图所示，求金属导体中的电流I。
19．有一条横截面积的铜导线，通过的电流已知铜的密度，铜的摩尔质量，阿伏加德罗常数，电子的电量C.在这个问题中可认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子求铜导线中自由电子定向移动的速率结果保留三位有效数字
20．已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？
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试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
2．A
3．D
4．A
5．A
6．B
7．A
8．D
9．D
10．D
11．B
12．C
13．
14． 电荷量 22
15． 正极 负极 电势差
16．
17．(1) 2×104m/s；(2)①1.5×10-6kg；②1.09A
18．（1） ；（2）
19．
20．
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