2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习
一、选择题
1．（2016高二上·辽源期中）电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（ ）
A．电动势是一种非静电力
B．电动势越大，表明电源储存的电能越多
C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压
【答案】C
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】解：A、电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力，故A错误．
BC、电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大，故B错误，C正确．
D、电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故D错误．
故选：C．
【分析】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量．
2．（2017高二上·张家口期末）如图所示，已知R1=R2=R3=1Ω，当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电池的电动势等于（ ）
A．1V B．1.2V C．2V D．4V
【答案】C
【知识点】欧姆定律；串联电路和并联电路的特点及应用；电源电动势及内阻；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】解：当开关S闭合时，电阻R3与R2并联后与R1串联，外电路总电阻为：R= R2+R1=1.5Ω
电路中干路电流为：I= = =1A
根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R+r）=1.5+r…①
当K断开时，R1与R3串联，电路中干路电流为：I′= = A=0.8A
根据闭合电路欧姆定律得：E=I′（R′+r）=0.8×（2+r）…②
联立①②解得：E=2V，r=0.5Ω．
故选：C
【分析】当开关S闭合时，电阻R3与R2并联后与R1串联，当S断开时，R1与R3串联，电压表测量R1的电压．根据闭合电路欧姆定律对两种情况分别列式，联立即可求得电源的电动势E．
3．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在 时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线体积为 ．又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ．由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为 ，而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为： ，C符合题意．
故答案为：C
【分析】根据电流的定义式可求时间内通过导体横截面的电荷量Q，又根据Q=Ne可得电子数目N。
4．（2017高二上·赫山期末）下列用电器中，利用电流的热效应的是（ ）
A．洗衣机 B．电视机 C．电熨斗 D．电冰箱
【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解：A、洗衣机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，A不符合题意；
B、电视机也是利用了电流的磁效应来工作的，B不符合题意；
C、电熨是利用了电流的热效应，来加热的，C符合题意．
D、电冰箱工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的．D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】本体考查电流热效应在生活中的应用，电流的热效应是指电能通过电流做功全部用于发热。题中洗衣机、电冰箱都有电能转化为机械能，而电视机是利用了电流的磁效应来工作的。
5．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，其中Na+水平向右移动．若测得4s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M，那么溶液中的电流方向和大小为（ ）
A．水平向左0.8A B．水平向右 0.08A
C．水平向左0.4A D．水平向右0.04A
【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】已知通过的正负电荷的电荷量和时间，根据公式 可求电路中电流的大小和从而判断电流的方向。
电路中电流的大小为： ，方向与正电荷定向运动的方向相同，水平向右．
故答案为：B．
【分析】本题考查电流的形成，电荷的定向运动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，根据可得电流的大小。
6．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）铅蓄电池的电动势为2V，这表示
A．电路中每通过1C的电量，电源就把2J的电能转化为化学能
B．蓄电池两极的电压为2V
C．蓄电池在1秒内将2J的化学能转化为电能
D．蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池 电动势为 的大
【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即2J化学能转化为电能，A不符合题意；电源两极间电压，当电源不接入电路时，等于电源的电动势；当接入电路时，小于电源的电动势，B不符合题意；电源每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能，不是在1s内将2J的化学能转变成电能 C不符合题意；电源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为电能的本领，铅蓄电池的电动势比一节干电池的电动势大，D符合题意．
故答案为：D
【分析】电源电动势是表征电源将其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，电动势越大，电源把其它形式的能转化为电能的本领大。铅蓄电池的电动势为2V，表示电源每通过1C电量，能将2J化学能转化为电能。
7．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e。若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t．则导线的长度为l=vt，体积为V=Sl=Svt，质量为m=ρvtS，这段导线中自由电子的数目为 ；在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流 ，代入解得， 解得电子定向移动的速率： ，
故答案为：B．
【分析】本题考查从微观角度分析电流的形成。根据电流的定义式，只需得出导线中自由电子的数目n即可。
8．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法不正确的是（ ）
A．该电池的容量为500 mA·h
B．该电池的电动势为3.6 V
C．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA
D．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时
【答案】C
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】由电池的铭牌读出：该电池的容量为 ，电动势为 AB不符合题意；若该电池只连续工作1小时时，电流为 不是工作1小时后才能达到500mA，C错误，符合题意；由 得知，若电池以10mA的电流工作，可用 ，D不符合题意．
故答案为：C
【分析】电池的铭牌表示：该电池电动势为3.6V，电池的容量为 500 m A h；
9．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为 设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为
A． B． C． D．
【答案】A,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】在△t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为v△t，由于铜导线的横截面积为S，则在△t时间内，电子经过的导线对应体积为v△tS．又由于单位体积的导线有n个自由电子，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvS△t
由于流经导线的电流为I，则在△t时间内，流经导线的电荷量为I△t，而电子的电荷量为e，则△t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ，
故答案为：AC。
【分析】本题属于从微观角度分析电流形成原理。电荷定向移动形成电流，电流数值上等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，由计算，而电荷量Q等于通过电子数与电子电量的乘积。
10．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图，光滑绝缘的水平面桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框 匀强磁场区域宽度为2L、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下 导体框的一边跟磁场边界平行，在外力作用下以恒定速度v穿过磁场 下列说法正确的是
A．穿过磁场过程，外力做的功为
B．穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为
C．进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电量为
D．进入和离开磁场过程，通过导体框的电流大小都为 ，且方向相同
【答案】A,B,C
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】根据法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，则线圈穿过磁场过程产生的感应电流大小 ，依据安培力公式 ，根据力做功表达式 ，那么只有在进与出磁场过程中，才有安培力，因此安培力做功 ，由于在外力作用下以恒定速度v穿过磁场，则外力做的功为 ，A符合题意；由上分析可知， ，根据焦耳定律 ，那么穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为 ，B符合题意；依据电量表达式 ，及法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可推导电量的综合表达式 ，那么进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电量为 ，C符合题意；根据楞次定律，可知，进入和离开磁场过程，通过导体框的电流方向不同，但它们的大小是相同，即为 ，D不符合题意．
故答案为：ABC
【分析】 导体框穿过磁场过程，导体切割磁感线产生感应电流，根据右手定则、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可得电流大小及方向；应导体框匀速通过，故外力等于安培力，外力做功等于安培力做功等于产生的焦耳热，根据E=BLv，，F安=BIL，W安=2FL可解；进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电量可根据计算。
11．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）关于电流，下列说法中正确的是
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．在国际单位之中，电流的单位是A
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
【答案】B,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】根据 可知，电流等于单位时间内通过导体横截面的电量，通过导体的横截面的电荷量多，电流不一定大，还要看时间，A不符合题意，C符合题意；在国际单位之中，电流的单位是安培，简称安，符号：A，B符合题意；电流的方向只有一个即从正极流向负极，不分正负，所以电流是一个标量，D不符合题意．
故答案为：BC
【分析】本题考查学生对电流的理解，电荷定向移动形成电流，正电荷定向移动方向为电流方向，电流数值上等于单位时间内通过导体横截面的电量，是标量。
12．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图所示为两个不同闭合电路中的两个不同电源的 图象，则下述说法中正确的是
A．电动势 ，内阻
B．电动势 ，内阻
C．外电路发生短路时，回路中的电流
D．当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大
【答案】B,C,D
【知识点】伏安特性曲线
【解析】【解答】 图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势 ，内阻 ，A不符合题意，B符合题意； 图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流 ，C符合题意；根据 可知， ，内阻 ，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大，D符合题意．
故答案为：BCD
【分析】本题考查电源路端电压与电流的关系，在电源的U-I图中纵轴截距表示电源的电动势，斜率表示内阻。
二、解答题
13．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图所示，电路中接电动势为4V，内电阻为 的直流电源，电阻 、 、 、 的阻值均为 ，电容器的电容为 ，电流表的内阻不计，当电路稳定后．
（1）求电流表的读数；
（2）求电容器所带的电荷量；
（3）如果断开电源，求通过 的电荷量．
【答案】（1）解：根据闭合电路欧姆定律：
故电流表的读数为0.4A．
（2）解：U3=IR3=0.4×4V=1.6V
Q=CU3=4.8×10-5C
故电容器所带的电荷量为4.8×10-5C
（3）解：因R1、R2并联，且R1=R2，所以在放电回路中通过R2的电量为
Q＇=Q/2＝2.4×10 5C
故通过R2的电荷量为2.4×10-5C．
【知识点】含容电路分析
【解析】【分析】本题属于含容电路问题，在电路稳定时，电容在电路中相当于断路，电容器两端电压等于与它并联的用电器两端电压。题中由闭合电路欧姆定律可得电流，电容器的电荷量根据公式可计算，电容器两端电压等于电阻R3两端电压；当断开电源时，电容器相当于电源，电阻R1、R2并联后与R3串联组成外电路，根据并联电路分流关系可得通过 R 2 的电荷量。
14．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）质量为m边长为L，单位长度电阻率为 的正方形导线框以速度V从垂直于纸面方向的匀强磁场下边界竖直抛入 其中 。运动了时间t后离开磁场。求线框离开磁场时速度大小。 已知重力加速度为g且忽略空气阻力
【答案】解：因为 ，线框不能完全进入磁场。设线框上升的距离为h，根据
线框上升过程和下降过程中冲量相等；
向上运动过程中，根据动量定理：
向下运动过程中：
联立解得：
线框离开磁场时速度大小
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】线框在磁场中作变加速运动，题中涉及线框受力情况、初速度、末速度和运动时间，可根据动量定理解决本题。
15．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图所示，倾角 、宽 的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小 、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上 一根质最 ，电阻 的金属棒ab垂直于导轨放置 现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在棒上，使ab棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中ab棒始终与导轨接触良好 导轨电阻不计，重力加速度g取 求：
（1）若牵引力恒定，定性论述ab棒的运动过程．
（2）若牵引力的功率P恒为72W，则ab棒运动的最终速度v为多大？
（3）当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力，从撤去牵引力到ab棒的速度为零，通过ab棒的电量 ，则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大？
【答案】（1）解：ab棒先做加速度逐渐减小的加速运动，即图线的斜率逐渐减小，最终做匀速直线运动，即图线与时间轴平行，v-t图象如图所示
（2）解：当以恒定功率牵引ab棒时， ①
②
③
④
代入数据得： 舍去 ⑤
（3）解：设撤去F后ab棒沿导轨向上运动到速度为零时滑动的距离为s，通过ab的电荷量 ， ⑥
又 ⑦
⑧
⑨
联立⑥⑦⑧⑨各式得： ．
【知识点】电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】ab棒在斜面向上运动时受拉力，重力、支持力和安培力作用，由牛顿第二定律得：，所以ab棒作加速度减小的加速运动，当加速度等于零时匀速运动，根据此时合力为零可得最终的速度，在撤去牵引力后，ab棒向上作减速运动，根据可解得S。
1 / 12018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习
一、选择题
1．（2016高二上·辽源期中）电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（ ）
A．电动势是一种非静电力
B．电动势越大，表明电源储存的电能越多
C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压
2．（2017高二上·张家口期末）如图所示，已知R1=R2=R3=1Ω，当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电池的电动势等于（ ）
A．1V B．1.2V C．2V D．4V
3．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在 时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为
A． B． C． D．
4．（2017高二上·赫山期末）下列用电器中，利用电流的热效应的是（ ）
A．洗衣机 B．电视机 C．电熨斗 D．电冰箱
5．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，其中Na+水平向右移动．若测得4s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M，那么溶液中的电流方向和大小为（ ）
A．水平向左0.8A B．水平向右 0.08A
C．水平向左0.4A D．水平向右0.04A
6．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）铅蓄电池的电动势为2V，这表示
A．电路中每通过1C的电量，电源就把2J的电能转化为化学能
B．蓄电池两极的电压为2V
C．蓄电池在1秒内将2J的化学能转化为电能
D．蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池 电动势为 的大
7．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e。若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（ ）
A． B． C． D．
8．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法不正确的是（ ）
A．该电池的容量为500 mA·h
B．该电池的电动势为3.6 V
C．该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA
D．若电池以10 mA的电流工作，可用50小时
9．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为 设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为
A． B． C． D．
10．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图，光滑绝缘的水平面桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框 匀强磁场区域宽度为2L、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下 导体框的一边跟磁场边界平行，在外力作用下以恒定速度v穿过磁场 下列说法正确的是
A．穿过磁场过程，外力做的功为
B．穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为
C．进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电量为
D．进入和离开磁场过程，通过导体框的电流大小都为 ，且方向相同
11．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）关于电流，下列说法中正确的是
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．在国际单位之中，电流的单位是A
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
12．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图所示为两个不同闭合电路中的两个不同电源的 图象，则下述说法中正确的是
A．电动势 ，内阻
B．电动势 ，内阻
C．外电路发生短路时，回路中的电流
D．当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大
二、解答题
13．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图所示，电路中接电动势为4V，内电阻为 的直流电源，电阻 、 、 、 的阻值均为 ，电容器的电容为 ，电流表的内阻不计，当电路稳定后．
（1）求电流表的读数；
（2）求电容器所带的电荷量；
（3）如果断开电源，求通过 的电荷量．
14．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）质量为m边长为L，单位长度电阻率为 的正方形导线框以速度V从垂直于纸面方向的匀强磁场下边界竖直抛入 其中 。运动了时间t后离开磁场。求线框离开磁场时速度大小。 已知重力加速度为g且忽略空气阻力
15．（2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.1 电源和电流 同步练习）如图所示，倾角 、宽 的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小 、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上 一根质最 ，电阻 的金属棒ab垂直于导轨放置 现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在棒上，使ab棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中ab棒始终与导轨接触良好 导轨电阻不计，重力加速度g取 求：
（1）若牵引力恒定，定性论述ab棒的运动过程．
（2）若牵引力的功率P恒为72W，则ab棒运动的最终速度v为多大？
（3）当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力，从撤去牵引力到ab棒的速度为零，通过ab棒的电量 ，则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】解：A、电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力，故A错误．
BC、电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大，故B错误，C正确．
D、电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故D错误．
故选：C．
【分析】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量．
2．【答案】C
【知识点】欧姆定律；串联电路和并联电路的特点及应用；电源电动势及内阻；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】解：当开关S闭合时，电阻R3与R2并联后与R1串联，外电路总电阻为：R= R2+R1=1.5Ω
电路中干路电流为：I= = =1A
根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R+r）=1.5+r…①
当K断开时，R1与R3串联，电路中干路电流为：I′= = A=0.8A
根据闭合电路欧姆定律得：E=I′（R′+r）=0.8×（2+r）…②
联立①②解得：E=2V，r=0.5Ω．
故选：C
【分析】当开关S闭合时，电阻R3与R2并联后与R1串联，当S断开时，R1与R3串联，电压表测量R1的电压．根据闭合电路欧姆定律对两种情况分别列式，联立即可求得电源的电动势E．
3．【答案】C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线体积为 ．又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ．由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为 ，而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为： ，C符合题意．
故答案为：C
【分析】根据电流的定义式可求时间内通过导体横截面的电荷量Q，又根据Q=Ne可得电子数目N。
4．【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解：A、洗衣机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，A不符合题意；
B、电视机也是利用了电流的磁效应来工作的，B不符合题意；
C、电熨是利用了电流的热效应，来加热的，C符合题意．
D、电冰箱工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的．D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】本体考查电流热效应在生活中的应用，电流的热效应是指电能通过电流做功全部用于发热。题中洗衣机、电冰箱都有电能转化为机械能，而电视机是利用了电流的磁效应来工作的。
5．【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】已知通过的正负电荷的电荷量和时间，根据公式 可求电路中电流的大小和从而判断电流的方向。
电路中电流的大小为： ，方向与正电荷定向运动的方向相同，水平向右．
故答案为：B．
【分析】本题考查电流的形成，电荷的定向运动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，根据可得电流的大小。
6．【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即2J化学能转化为电能，A不符合题意；电源两极间电压，当电源不接入电路时，等于电源的电动势；当接入电路时，小于电源的电动势，B不符合题意；电源每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能，不是在1s内将2J的化学能转变成电能 C不符合题意；电源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为电能的本领，铅蓄电池的电动势比一节干电池的电动势大，D符合题意．
故答案为：D
【分析】电源电动势是表征电源将其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，电动势越大，电源把其它形式的能转化为电能的本领大。铅蓄电池的电动势为2V，表示电源每通过1C电量，能将2J化学能转化为电能。
7．【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t．则导线的长度为l=vt，体积为V=Sl=Svt，质量为m=ρvtS，这段导线中自由电子的数目为 ；在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流 ，代入解得， 解得电子定向移动的速率： ，
故答案为：B．
【分析】本题考查从微观角度分析电流的形成。根据电流的定义式，只需得出导线中自由电子的数目n即可。
8．【答案】C
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】由电池的铭牌读出：该电池的容量为 ，电动势为 AB不符合题意；若该电池只连续工作1小时时，电流为 不是工作1小时后才能达到500mA，C错误，符合题意；由 得知，若电池以10mA的电流工作，可用 ，D不符合题意．
故答案为：C
【分析】电池的铭牌表示：该电池电动势为3.6V，电池的容量为 500 m A h；
9．【答案】A,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】在△t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为v△t，由于铜导线的横截面积为S，则在△t时间内，电子经过的导线对应体积为v△tS．又由于单位体积的导线有n个自由电子，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvS△t
由于流经导线的电流为I，则在△t时间内，流经导线的电荷量为I△t，而电子的电荷量为e，则△t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ，
故答案为：AC。
【分析】本题属于从微观角度分析电流形成原理。电荷定向移动形成电流，电流数值上等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，由计算，而电荷量Q等于通过电子数与电子电量的乘积。
10．【答案】A,B,C
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】根据法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，则线圈穿过磁场过程产生的感应电流大小 ，依据安培力公式 ，根据力做功表达式 ，那么只有在进与出磁场过程中，才有安培力，因此安培力做功 ，由于在外力作用下以恒定速度v穿过磁场，则外力做的功为 ，A符合题意；由上分析可知， ，根据焦耳定律 ，那么穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为 ，B符合题意；依据电量表达式 ，及法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可推导电量的综合表达式 ，那么进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电量为 ，C符合题意；根据楞次定律，可知，进入和离开磁场过程，通过导体框的电流方向不同，但它们的大小是相同，即为 ，D不符合题意．
故答案为：ABC
【分析】 导体框穿过磁场过程，导体切割磁感线产生感应电流，根据右手定则、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可得电流大小及方向；应导体框匀速通过，故外力等于安培力，外力做功等于安培力做功等于产生的焦耳热，根据E=BLv，，F安=BIL，W安=2FL可解；进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电量可根据计算。
11．【答案】B,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】根据 可知，电流等于单位时间内通过导体横截面的电量，通过导体的横截面的电荷量多，电流不一定大，还要看时间，A不符合题意，C符合题意；在国际单位之中，电流的单位是安培，简称安，符号：A，B符合题意；电流的方向只有一个即从正极流向负极，不分正负，所以电流是一个标量，D不符合题意．
故答案为：BC
【分析】本题考查学生对电流的理解，电荷定向移动形成电流，正电荷定向移动方向为电流方向，电流数值上等于单位时间内通过导体横截面的电量，是标量。
12．【答案】B,C,D
【知识点】伏安特性曲线
【解析】【解答】 图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势 ，内阻 ，A不符合题意，B符合题意； 图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流 ，C符合题意；根据 可知， ，内阻 ，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大，D符合题意．
故答案为：BCD
【分析】本题考查电源路端电压与电流的关系，在电源的U-I图中纵轴截距表示电源的电动势，斜率表示内阻。
13．【答案】（1）解：根据闭合电路欧姆定律：
故电流表的读数为0.4A．
（2）解：U3=IR3=0.4×4V=1.6V
Q=CU3=4.8×10-5C
故电容器所带的电荷量为4.8×10-5C
（3）解：因R1、R2并联，且R1=R2，所以在放电回路中通过R2的电量为
Q＇=Q/2＝2.4×10 5C
故通过R2的电荷量为2.4×10-5C．
【知识点】含容电路分析
【解析】【分析】本题属于含容电路问题，在电路稳定时，电容在电路中相当于断路，电容器两端电压等于与它并联的用电器两端电压。题中由闭合电路欧姆定律可得电流，电容器的电荷量根据公式可计算，电容器两端电压等于电阻R3两端电压；当断开电源时，电容器相当于电源，电阻R1、R2并联后与R3串联组成外电路，根据并联电路分流关系可得通过 R 2 的电荷量。
14．【答案】解：因为 ，线框不能完全进入磁场。设线框上升的距离为h，根据
线框上升过程和下降过程中冲量相等；
向上运动过程中，根据动量定理：
向下运动过程中：
联立解得：
线框离开磁场时速度大小
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】线框在磁场中作变加速运动，题中涉及线框受力情况、初速度、末速度和运动时间，可根据动量定理解决本题。
15．【答案】（1）解：ab棒先做加速度逐渐减小的加速运动，即图线的斜率逐渐减小，最终做匀速直线运动，即图线与时间轴平行，v-t图象如图所示
（2）解：当以恒定功率牵引ab棒时， ①
②
③
④
代入数据得： 舍去 ⑤
（3）解：设撤去F后ab棒沿导轨向上运动到速度为零时滑动的距离为s，通过ab的电荷量 ， ⑥
又 ⑦
⑧
⑨
联立⑥⑦⑧⑨各式得： ．
【知识点】电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】ab棒在斜面向上运动时受拉力，重力、支持力和安培力作用，由牛顿第二定律得：，所以ab棒作加速度减小的加速运动，当加速度等于零时匀速运动，根据此时合力为零可得最终的速度，在撤去牵引力后，ab棒向上作减速运动，根据可解得S。
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