2024鲁科版高中物理必修第三册同步练习--第1节　电流

中小学教育资源及组卷应用平台
2024鲁科版高中物理必修第三册同步
第3章　恒定电流
第1节　电流
基础过关练
题组一　电流的理解及计算
1.(2022山东高青鲁才高级中学阶段练习)关于电流的概念,下列说法正确的是 (　　)
A.导体中有电荷运动就会形成电流
B.电流是矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向
C.在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位
D.对于导体,其两端电势差为零,电流不一定为零
2.关于电流的方向,下列叙述中正确的是 (　　)
A.导体中电流的方向是自由电荷定向移动的方向
B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定
C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同
3.当导体中有电流通过时,下列说法正确的是 (　　)
A.电子定向移动速率接近光速
B.电子定向移动速率就是电场传导速率
C.电子定向移动速率就是电子热运动速率
D.在金属导体中,自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动
　　　　　　　　　　　　　　　
4.(2022江苏南通月考)手电筒中的干电池给小灯泡供电时,在某次接通开关的10 s内,通过导线某一横截面的电荷量为3 C,则电流是(　　)
A.0.3 A B.3 A
C.3.3 A D.30 A
5.(2022河北唐山英才国际学校检测)在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为 (　　)
A.4.8×10-6 A
B.3×10-13 A
C.9.6×10-6 A
D.3×10-6 A
6.(2022重庆南开中学期末)同一电解槽中,在最初的t1=1 s的时间内向右通过了2×1018个二价正离子,在接下来的t2=2 s的时间内向左通过了1018个一价负离子,则下列说法正确的是(　　)
A.两段时间内电流的方向相反
B.两段时间内电流的大小相同
C.t1时间内的电流是t2时间内电流的4倍
D.t1时间内的电流是t2时间内电流的8倍
7.(2022山东高密三中开学考试)安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型,电荷量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向做匀速圆周运动,则该环形电流的大小和方向为 (　　)
A.,逆时针 B.,顺时针
C.,逆时针 D.,顺时针
8.(2022河北石家庄二中月考)如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷,单位长度内电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　
A.vq B.
C.vqS D.
9.(2021福建厦门双十中学月考)如图所示的电解液接入电路后,在t时间内有n1个一价正离子通过溶液内截面S,有n2个二价负离子通过溶液内截面S,则以下关于通过该截面的电流的说法中,正确的是(元电荷的数值为e) (　　)
A.当n1=n2时,电流大小为零
B.当n1>n2时,电源外部电流方向由A指向B,电流I=
C.当n1D.电源外部电流方向由A指向B,电流I=
题组二　电流的微观表达式
10.如图所示,将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来,已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的2倍。在铜导线上取一个截面A,在铝导线上取一个截面B,若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两个截面的 (　　)
A.电流相等
B.电流不相等
C.自由电子定向移动的速率相等
D.自由电子定向移动的速率不相等
11.(2022福建泉州期末)甲、乙为同种材料做成的两柱状导体,横截面积之比为1∶2,长度之比为2∶1。相同时间内,通过甲、乙两导体某一横截面的电荷量之比为1∶2,则甲、乙两导体中 (　　)
A.电流之比为1∶2
B.电流之比为1∶1
C.自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶1
D.自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶2
12.北京正负电子对撞机的储存环是周长240 m的近似圆形轨道,当环中的电流为10 mA时,若电子的速率为光速的十分之一,则在整个环中运行的电子数目为(　　)
A.5×1011 B.5×1019
C.1×10-2 D.1×104
13.(2021黑龙江大庆实验中学月考)一根长为L、横截面积为S的金属棒,电阻为R,棒内单位体积的自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为 (　　)
A. B.
C. D.
第3章　恒定电流
第1节　电流
基础过关练
1.C 2.C 3.D 4.A 5.A 6.D 7.A
8.A 9.D 10.AD 11.AC 12.A 13.B
1.C　导体中有电荷运动不一定能形成电流,电荷要发生定向移动才能形成电流,故A错误;规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,但电流运算时遵循的是代数加减法则,所以电流不是矢量,是标量,故B错误;在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位,故C正确;形成电流的条件为导体两端有电势差,对于导体,只要其两端电势差为零,电流就一定为零,故D错误。故选C。
归纳总结　本题应掌握形成电流的两个条件:①导体中存在自由移动的电荷;②导体两端存在电势差。特别注意电流有大小也有方向,但其运算不遵循平行四边形定则,所以电流不是矢量,而是标量。
2.C　电流是有方向的,电流的方向是人为规定的,物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反,自由电荷的电性不能确定,故只有C项正确。
3.D　电子定向移动的速率很小,数量级大约为10-5 m/s,自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了一个速率很小的定向移动,故D正确,A错误;电场的传导速率为光速c=3×108 m/s,无规则热运动速率的数量级大约为105 m/s,故B、C错。
4.A　由I=,得I=0.3 A,故A正确。
5.A　每个电子的电荷量大小为e=1.6×10-19 C,6×1013个电子的总电荷量为q=6×1013×1.6×10-19 C=9.6×10-6 C,则示波管中电流大小为I== A=4.8×10-6 A。故选A。
6.D　两段时间内电流的方向相同,所以A错误;由电流的定义公式得I1== A=0.64 A,I2== A=0.08 A,则t1时间内的电流是t2时间内电流的8倍,所以D正确,B、C错误。
7.A　由电流定义式I=可知等效电流为I=,又因为T=,联立可得I=。又因为电子带负电,所以电流方向与电子运动方向相反,故电流方向为逆时针。A正确,B、C、D错误。
归纳总结　(1)金属导体中电流的计算:金属导体中的自由电荷只有自由电子,运用I=计算,但注意电流的大小与通过导体横截面的电荷量以及通电时间无关。
(2)电解液中电流的计算:电解液中的自由电荷是正、负离子,运用I=计算时,q应是同一时间内正、负两种离子通过同一横截面的电荷量的绝对值之和。正电荷定向移动形成的电流与负电荷定向移动形成的电流是等效的,只不过负电荷定向移动形成的电流的方向与负电荷定向移动的方向相反而已。
(3)环形电流的计算:环形电流的计算采用等效的观点分析。所谓等效电流,就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷,常取一个周期利用I=来计算等效电流。
8.A　经过时间t,通过右端横截面的电荷量Q=qvt,根据I=得I=vq,A正确。
9.D　电流的方向就是正电荷定向移动的方向,在电源外部电流方向由A指向B,在电源内部电流方向由B指向A,与n1、n2的大小无关,由题意可知,流过溶液截面上的电荷量q=(n1+2n2)e,则电流I==,故选D。
10.AD　由电流定义知I==,故A正确,B错误;由电流的微观表达式I=nSev知,因为I、n、e均相等,SAvB,故C错误,D正确。
11.AC　根据I=得==,A正确,B错误;根据电流的微观表达式I=nqSv得==1,C正确,D错误。
12.A　电子转一圈的时间为:t== s=8×10-6 s,整个环中电子的电荷量为:Q=It=10×10-3×8×10-6 C=8×10-8 C,所以电子的数目n===5×1011(个),故A正确,B、C、D错误。
13.B　金属棒内的电场类似一个匀强电场,其电场强度大小E= ①,由欧姆定律可知,金属棒两端的电压U=IR ②,由电流微观表达式可知I=nevS ③,由①②③式解得,金属棒内的电场强度大小为E=,故选B。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)