3.1电流 同步练习（Word版含解析）

鲁科版 （2019）必修第三册 3.1 电流 同步练习
一、单选题
1．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．
2．一条金属导体中的电流是5 ，那么在3.2 s内通过金属导体横截面定向运动的自由电荷个数是（　　）
A．1×1014个 B．1×1015个 C．2×1014个 D．2×1015个
3．实验表明衰变为时，每分钟会放出750个粒子，若粒子全部沿同一方向定向移动，电子电荷量为。则该衰变过程中形成的电流为（　　）
A． B． C． D．
4．关于电流的方向，下列说法中正确的是
A．在外电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势端
B．在电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
C．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
D．给电容器充电时，电流从正极板流出，流入负极板
5．一组铅蓄电池的电动势为4.8V，内阻不为零，以下说法中正确的是（　　）
A．电路中每通过1C的电荷量，该铅蓄电池能把4.8J的化学能转化为电能
B．体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大
C．电路中每通过1C的电荷量，该铅蓄电池内部非静电力做功大于4.8J
D．该铅蓄电池把其他形式的能转化为电能的本领和一节干电池（电动势为1.5V）的一样
6．手机已是我们生活中普遍使用的通信工具，如图所示是一种手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是（　　）
A．4.2 V，14.66 mA B．4.2 V，700 mA C．3.7 V，14.66 mA D．3.7 V，700 mA
7．某次闪电击中了一棵大树，某瞬间在树周围地面的电势分布情况如下方的俯视图.A、B两车按图中方式停放在树下，若车的橡胶轮胎始终对地绝缘.则下列相关说法正确的是（　　）
A．由右图可知，本次闪电地面电流的方向是大树流向小车
B．由右图可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树
C．B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高
D．B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压大
8．中科院大连化物所开发出了一种基于“微电极-电解质一体化薄膜”新概念的无基底、无固定形状的微型超级电容器。该器件具有超薄器件厚度（37μm）、超柔性、高面积容量（40.8mF/cm2）和高度集成度。将它的面积容量40.8mF/cm2用国际单位制中的基本单位表示，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．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
10．关于电源的电动势，下列说法正确的是（　　）
A．电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置
B．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
C．对于给定的电源，移送正电荷静电力做功越多，电动势越大
D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化
11．在下列物理量中，属于矢量的是（　　）
A．电势差 B．电场强度 C．电势能 D．电动势
12．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
13．某电路中有一块锂电池，在电路闭合后，电池内部锂离子（）从负极向正极运动，下面说法正确的是（　　）
A．电池正在充电 B．电池正在放电
C．电势能逐渐减少 D．电池内部电场力对做正功
14．某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于的正离子和的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是（　　）
A．顺流而下 B．顺流而下
C．逆流而上 D．逆流而上
15．如图所示，一由不同金属材料制成的导体，左、右部分分别为A、B，且两部分导体的横截面积关系为。如果在相等的时间内通过A、B横截面的自由电荷数相等，则流过A、B的电流的关系为（ ）
A． B． C． D．不能确定
二、填空题
16．电动势在数值上等于非静电力把的______（选填“正”或“负”）电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功，它的单位是______。电动势的大小也等于电源没有接入电路时，______。
17．电源是通过_________做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
18．判断下列说法的正误。
（1）导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动。( )
（2）电流既有大小，又有方向，是矢量。( )
（3）导体中的电流一定是正电荷定向移动形成的。( )
（4）电子定向移动的方向就是电流的方向。( )
（5）电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多。( )
19．原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为e，等效电流是______。
三、解答题
20．一条导线中的电流为，在内通过这条导线某一横截面的电荷量是多少库仑？有多少个电子通过该横截面？
21．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。
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．在某电路中，通过小灯泡灯丝的电流的大小是250mA，问5min的时间内通过灯丝的自由电子的个数有多少？
24．在一次闪电过程中，把个电子转移到地面，如果闪电电流的平均值为，问这次闪电过程持续了多长时间
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
AC．电子定向移动速率：其大小与电流有关 ，大小大约 ，电子热运动速率：任何微观粒子都做无规则运动，其速度与温度有关，通常情况为 ，光速为，AC错误；
BD．t时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度vt内的自由电子数，其数量为nvt，电荷量
所以电流
所以
C错误D正确。
故选 D。
2．A
【详解】
根据电流的定义式
可得
通过该截面的自由电荷（自由电子）个数
个
故选项A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【详解】
根据电流的定义式，有
故选B。
4．A
【详解】
AB.在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，A正确，B错误；
C.电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C错误；
D.电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，D错误。
故选A。
5．A
【详解】
A．由公式
W=Eq
可知，电路中每通过1C的电荷量时，该铅蓄电池将4.8J的化学能转化为电能，A正确；
B．电池的电动势只与电池的性质有关，与体积无关，B错误；
C．电路中每通过1C的电荷量，该铅蓄电池内部非静电力做功为
W=Eq=4.8J
C错误；
D．电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领，D错误。
故选A。
6．C
【详解】
由手机电池外壳上的文字说明可知，4.2V是充电电压，电池的电动势是3.7V，1700mAh是电池的容量，即放电电流与待机时间的乘积，所以待机状态下平均工作电流为
故选C。
7．C
【详解】
AB．由右图可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层流，地面电流由高电势流向低电势，因此是小车流向大树，AB错误；
C．由右图可知，虚线圆是等势线，由大树向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高，C正确；
D． B车左侧两轮的电势相等， A车左侧前轮电势比后轮电势低，所以B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小，D错误。
故选C。
8．A
【详解】
由单位关系可知面积容量
有
可得
所以
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．D
【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。
10．B
【详解】
A．电源是通过内部非静电力做功把其它形式的能量转化为电能的装置，故A错误；
B．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，故B正确；
C．对于给定的电源，电源的电动势不变，故C错误；
D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不变，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
电势差、电势能和电动势等物理量只有大小，没有方向都是标量；电场强度既有大小，也有方向，是矢量。
故选B。
12．C
【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。
13．B
【详解】
A B．由于电路是闭合的，在电池内部，正电荷从负极到正极运动，则电池外部电流方向是从正极到负极，表明电池正在放电，B正确，A错误；
C．越靠近正极电势越高，正电荷电势能越大，C错误
D．在向正极运动过程中所受电场力方向指向负极，电场力对做负功，D错误。
故选B。
14．D
【详解】
在内通过横截面的总电荷量应为
所以电流
方向与河水的流动方向相反，即电流的方向为逆流而上，ABC错误，D正确。
故选D。
15．A
【详解】
A、B两个横截面的面积不相等，导体的组成材料不同，但在相等的时间内通过A、B横截面的自由电荷数相等，则在相等的时间内，通过A、B横截面的电荷量相等，根据
可知电流相等，即有
故A正确，BCD错误．
故选A。
【点睛】
解决本题的关键要掌握电流的定义式，知道在相等的时间内通过A、B横截面的电荷量相等时，流过A、B的电流是相等的，与其他因素无关。
16． 正 V 电源两极间的电压
【详解】
[1][2]电动势在数值上等于非静电力把的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功，它的单位是V；
[3]电动势的大小也等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。
17．非静电力
【详解】
电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置
18． 错误 错误 错误 错误 正确
【详解】
略
19．
【详解】
由题，电子圆周运动的速率为v，半径为r，则电子运动的周期
根据电流的定义式得到，等效电流为
20．(1)；(2)个
【详解】
通过横截面的电荷量为
通过横截面的电子数为
个
21．（1）；（2）
【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
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．
【详解】
已知
根据公式
可得
每电荷量相当于个电子所带的电荷量，所以75C电荷量相当的电子数为
24．0.048 s
【详解】
根据可得：
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