3.1电流同步练习（word版含答案）

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，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，加在两段导体的总电压为U。下列说法正确的是（　　）
A．通过两段导体的电流相等
B．细导体两端的电压U1，等于粗导体两端的电压U2
C．细导体中自由电子定向移动的平均速率小于粗导体中自由电子定向移动的平均速率
D．细导体内的电场强度等于粗导体内的电场强度
2．如图，关于闭合电路，下列说法正确的是（　　）
A．电荷在电源外部受静电力作用而运动，在电源内部受非静电力作用而运动
B．图中a、b两薄层之间所夹的区域是非静电力做功的区域
C．非静电力在单位时间内做功越多，该电源的电动势越大
D．从电源内部测量的铜、锌极板之间的电压称为外电压
3．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
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．某移动电源上的“”标志，反映的物理量是（　　）
A．电能 B．电量
C．电功 D．电功率
6．某同学设计了一种利用放射性元素衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，放射性物质与球壳之间是真空，球心处的放射性物质的原子核发生衰变，向四周均匀发射电子，电子的电荷量为e。已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S，其直径对球心的张角为弧度，则通过S的电流大小约为（　　）
A． B． C． D．
7．某手机只播放视频，可以播放约17小时，其说明书的部分内容如右表所示，关于该手机，下列说法正确的是（　　）
……
手机类型 智能手机、4G手机
屏幕分辨率 1990×1080像素
电池容量 4000mA·h
电池类型 不可拆卸式电池
待机时间 约22天
……
A．充满电时电池可储存的最大能量为4J
B．放电时电池可输出的最大电荷量为4C
C．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的1.3倍
D．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的30倍
8．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
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．下列关于电压、电动势的说法正确的是（　　）
A．电源的电动势与外电路有关
B．电压与电动势的单位都是伏特，路端电压即为电动势
C．电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
D．由电动势公式可知，电动势的大小与非静电力所做的功的大小成正比
11．在示波管中，电子枪在内发射出个电子，则示波管中电流的大小为（　　）
A． B． C． D．
12．每分钟有个自由电子通过导线的横截面，导线的横截面积为，电子电荷量为，则该导线中的电流大小是（　　）
A． B． C． D．
13．半径为R的均匀带电圆环，横截面积为S，所带电荷量为Q，现使圆环绕垂直圆环所在平面且过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流为（　　）
A． B． C． D．
14．在国际单位制中，被选定作为电学物理量基本单位的是（ ）
A．A B．C C．T D．W
15．关于电源，下列说法正确的是（　　）
A．电源的作用是为电路不断创造自由电荷 B．电源内部只有电场力做功
C．电源是能把电子从正极搬运到负极的装置 D．以上均不正确
二、填空题
16．下表是某品牌可充电电池外壳上的说明文字：该电池提供的电压是______V，若该电池平均工作电流为，则最多可使用_________h。
17．如图甲所示是研究光电效应规律的光电管，用绿光照射阴极K，实验测得流过电流表G的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，结合图象，每秒钟阴极发射的光电子数N＝________个；光电子飞出阴极K时的最大动能为________eV。
18．电动势的定义：非静电力把正电荷从___________________所做的功跟搬运的_______的比值叫做电源的电动势。电动势的物理意义：____________________________
19．（1）图甲为示波器的核心部件示波管的原理示意图，电子枪发射出的电子经加速电场（加速电压大小为）加速后，再经过偏转电场后打在荧光屏上。偏转电极和之间的电压为，和之间的电压为，若和均为0，则电子打在荧光屏上的中心点；若电子打在荧光屏上的区域③，则极板的电势________极板的电势，极板的电势________极板的电势。（均选填“大于”或“小于”）
（2）如图乙所示，电路中一粗细均匀的金属导体两端电压为，流过导体中的电流为。已知金属导体的长为，高为，宽为，导体单位体积内的自由电子数为，自由电子的电荷量为，则金属导体内自由电子定向移动的速率为________。
三、解答题
20．真空中，一电子绕固定点电荷+Q做半径为r的匀速圆周运动，设电子等效环形电流为，如图甲所示；带电量均为+Q的点电荷相距r，在它们连线的中垂线上取一点A，A点到两电荷的距离也为r，电子在A点获得一垂直纸面的初速度后可绕两电荷连线的中点O做匀速圆周运动，设电子等效环形电流为，如图乙所示，求与的比值。
21．某电动汽车的容量是94Ah，若以72km/h的速度行驶，大约可以行驶5h，请问该汽车电池以此速度工作的电流大约为多少？电池的续航（充电一次能行驶的路程）是多大？
22．设横截面积为的铜导线中通有1.0A的电流，铜导线单位体积中的自由电子数为个，电子的电荷量为，试计算此时自由电子的定向移动速率为多少？
23．如图所示，在外电路，电流由电源正极流向负极，即从高电势流到低电势，电流在电源内部只能从负极流向正极，即从低电势流到高电势。根据电场知识可知，静电力不可能使电流从低电势流向高电势，反而起阻碍作用。
(1)是什么力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极？
(2)电源中的能量是如何转化的？
24．北京正、负电子对撞机的储存环为周长的圆形轨道，当环中电流为时，若电子的速度是光速的，求在整个环中运动的电子数。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．两个导体串联，电流相同，选项A正确；
B．根据电阻定律可知，细导体的电阻大于粗导体的电阻，由欧姆定律U=IR得知，I相同，则细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2，选项B错误；
C．电流的微观表达式
I=nevS
由题n、e、I相同，细导体的S小，则导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率，选项C错误；
D．设导体的长度为L，横截面积为S．导体内的电场强度
I、ρ相同，则E与S成反比，所以细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度。选项D错误。
故选A。
2．D
【详解】
A．电荷在电源外部受静电力作用而运动，在电源内部受非静电力和静电力的合力作用而运动。故A错误；
B．电源在其内部的a、b两个区域依靠非静电力做功，将其他形式的内转化为电能，在中间区域仍然是静电力做功。故B错误；
C．非静电力把单位正电荷从负极移送到正极做功越多，该电源的电动势越大。故C错误；
D．从电源内部测量的铜、锌极板之间的电压称为外电压。故D正确。
故选D。
3．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。
4．D
【详解】
电源的电动势为
内电压为
外电压为
故选D。
5．B
【详解】
单位mA h对应的电流与时间的乘积，根据
q=It
可知，单位mA h对应的物理量是电量，故ACD错误，B正确。
故选B。
6．A
【详解】
单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，则t时间内从放射性物质射出的电荷量
结合几何关系可知在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S上的电荷量为
根据电流的定义有
故选A。
7．D
【详解】
A．无法求出充满电时电池可储存的最大能量，A错误；
B．放电时电池可输出的最大电荷量为
B错误；
CD．播放视频时平均电流约为
待机状态平均电流为
电流之比为
C错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
在时间 t内流过某截面的电量为
q=v tq
则等效电流
方向与的方向相反。
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．C
【详解】
A．电动势是电源自身的属性，与外电路无关，故A错误；
B．电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量，故B错误；
C．电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，故C正确；
D．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的物理量，与非静电力做功的大小以及移送电荷量的大小无关，故D错误。
故选C。
11．A
【详解】
示波管中电流的大小为
故选A。
12．B
【详解】
根据电流的定义式
故选B。
13．D
【详解】
环转动一周的时间为
一周内通过某一截面的电量为Q，则电流为
故选D。
14．A
【详解】
在国际单位制中，被选定作为电学物理量基本单位的是电流的单位安培A。
故选A。
15．C
【详解】
A. 电源的作用是将负电荷从电源的正极搬运到负极，或者将正电荷从电源的负极搬运到正极，电荷是不可能创造出来的，A错误；
B. 电源内部除了电场力做功，还有非静电力做功，B错误；
C. 电源是能把电子从正极搬运到负极的装置，C正确；
D. 由于选项C正确，故D错误；
故选C。
16． 1.2 20
【详解】
[1][2] 由图知，该电池提供的电压是1.2V，电容量为：
q=600mA h=0.6A h
若该电池平均工作电流为：
I=0.03A
由q=It得：
t=20h
17． 5×1012 0.5
【详解】
[1] 每秒发射光电子个数
[2] 能量守恒
18． 负极搬运到正极 电荷量 表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱
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，与外电路的结构无关。电源的电动势在数值上等于内、外电压之和。
【详解】
[1][2][3]电动势的定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟搬运的电荷量的比值叫做电源的电动势。电动势的物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱。
19． 小于 小于
【详解】
（1）[1][2]根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，若电子打在荧光屏上的区域③，则极板接电源的负极，其电势小于极板的电势。极板接电源的负极，其电势小于极板极板的电势。
（2）[3]根据电流的微观表达式
，
联立可得
20．
【详解】
图甲中，点电荷对电子的引力为
由牛顿第二定律
电子等效环形电流
得
图乙中，两点电荷对电子的引力
做圆周运动半径
由牛顿第二定律
电子等效环形电流
得
所以
21．18.8A；360km
【详解】
根据电流的定义式，以72km/h速度行驶时的电流约为
I＝＝A＝18.8A
电池续航
s＝vt＝72×5km＝360km
22．
【详解】
由电流的微观表达式：
可得自由电子定向移动的速率：
代入数据可得：。
23．(1)非静电力；(2)非静电力做功，把其他形式的能转化为电势能
【详解】
(1)在电源内部，通过非静电力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极。
(2)非静电力对电荷做正功，把其他形式的能转化为电势能。
24．5×1011
【详解】
电子运动一周所需要的时间
在圆形轨道上取一个横截面，则在时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有的电子的总电荷量为
环中具有电子数
（个）
答案第1页，共2页
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