电源和电流
单项选择题
1.关于电流,下列说法中正确的是( )
A.通过导体横截面积的电荷量越多,电流越大
B.电子运动速率越大,电流越大
C.单位时间内通过导线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
解析:选C.由I=知q大,I不一定大,还要看t的大小,故A错误.由I=nqSv知,电子定向运动的速率v大,电流不一定大,电流还与n、S有关,另外电子无规则热运动的速率虽然很大,但不能形成电流,故B错误.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,电流越大,故C正确.电流虽然有方向但不是矢量,因为其合成遵循代数法则,故D错误.故选C.
2.(2014·绵阳南山中学高二检测)以下说法正确的是( )
A.只要有可以自由移动的电荷,就存在持续电流
B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的
C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
D.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了
解析:选B.要有持续电流必须有电压,A错误.导体中形成电流的原因是在导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子在电场力作用下定向移动形成电流,B正确.电流的传导速率等于光速,电子定向移动的速率很小,C错误.在形成电流时电子定向移动,并不是热运动就消失了,其实电子仍然做无规则的热运动,D错误.故选B.
3.
如图所示是一款MP4播放器,随着这种产品的出现,人们可以在旅途中观看电影,让原本枯燥的旅途变得充满乐趣.MP4的充电电池多为锂电池,假设锂电池的充电电流为500 mA,则以下说法正确的是( )
A.1 s内通过电池某一横截面的电荷量为500 C
B.1 s内通过电池某一横截面的电荷量为5 C
C.充电过程把其他形式的能转化为电能
D.充电过程把电能转化为其他形式的能
解析:选D.由电流的定义式得q=It=0.5 C,A、B错误.充电过程是将电能转化为其他形式的能储存起来,C错误,D正确.故选D.
4.如图
所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速率为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.qvS D.qv/S
解析:选A.在运动方向上假设有一截面,在t时间内通过截面的电量Q=vt·q.等效电流I==vq,故选A.
5.(2014·山东任城第一中学高二月考)铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为( )
A.光速c B.
C. D.
解析:选D.自由电子体密度N==,代入I=nqSv,得v=,故选D.
6.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子定向移动的速率为v,则在Δt时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )
A.nvΔtS或
B.nvΔt或
C.或nvΔt
D.或nvΔtS
解析:选A.根据电流I=nqSv,单位时间内通过导体横截面的自由电子数目为N0==nvS
Δt时间内通过导体横截面的自由电子数目为
N=N0Δt=nvSΔt
在Δt时间内通过导体横截面的电荷量为Q=IΔt
在Δt时间内通过导体横截面的电子数目为N==,故选A.
7.
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两倍,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秒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.电流相等且自由电子定向移动的速率相等
B.电流相等但自由电子定向移动的速率不相等
C.电流不相等但自由电子定向移动的速率相等
D.电流不相等且自由电子定向移动的速率不相等
解析:选B.由电流定义知I==,电流相等;由电流的微观表达式I=nSqv 知,I、n、q均相等,因为SAvB,自由电子定向移动的速率不相等.故选B.
☆8.如图所示,两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,接通电路后( )
A.通过两棒的电流相等
B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相等且等于光速
C.两棒内的电场强度不同,细棒内场强E1小于粗棒内场强E2
D.细棒两端的电压U1等于粗棒两端的电压U2
解析:选A.两棒串联,I1=I2,选项A正确;由电流微观表达式I=nqSv知,因S1<S2,所以定向运动速率v1>v2,选项B错误;E====,因S1<S2,所以E1>E2,选项C错误;U=IR=I·ρd/S,因S1<S2,所以U1>U2,选项D错误.故选A.