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第十一章 电路及其应用
第1节 电源和电流
电子
电势差
电流
稳定
方向
电荷量
安培
A
103
106
×
√
×
×
×
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
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B
A
x
A
D
)(限时:15分钟)
1.关于电流的说法中正确的是( )
A.根据I=,可知I与q成正比
B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流
C.电流有方向,电流是矢量
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
解析:选D。依据电流的定义式可知,电流与q、t皆无关,A错误;虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,但如果方向变化,电流也不是恒定电流,所以B、C错误,D正确。
2.(多选)下列对电源的认识说法正确的是( )
A.电源是为电路提供自由电荷的装置
B.电源的作用是保持导体两端有持续的电势差
C.电源的作用是使绝缘体变成导体
D.电源使导体中的自由电子发生定向移动
解析:选BD。电源是将其他形式的能转化为电能的装置,凡是能提供电能的装置都可以作为电源,并不是提供电荷的装置,其作用是保持导体两端的电压,能使导体中形成电场,使自由电荷受到电场力而定向移动起来,使导体内的自由电子定向移动,并不是使绝缘体变成导体,故A、C错误,B、D正确。
3.某一探测器因射线照射,内部气体电离,在时间t内有n个二价正离子到达阴极,有2n个电子到达探测器的阳极,则探测器电路中的电流为( )
A.0 B.
C. D.
解析:选D。由题意可知,在时间t内通过某横截面的电荷量为n·2e+2n·e=4ne,故根据电流的定义可知探测器电路中的电流为I==,故D正确。
4.一太阳能电池对一用电器供电时,在1 min时间内,通过该用电器的电荷量为1.2 C,则通过用电器的电流为( )
A.10 mA B.20 mA
C.40 mA D.1.2 A
解析:选B。根据q=It得通过用电器的电流为I== A=0.02 A=20 mA。
5.(多选)某次闪电前,云地之间的电势差约为1.0×109 V,云地间距离约为1 km,一次短时闪电过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪电持续时间约为6×10-5 s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是( )
A.闪电电流的平均值约为1×105 A
B.闪电电流的平均值约为1×104 A
C.闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/m
D.闪电前云地间的电场强度约为1×1012 V/m
解析:选AC。闪电电流的平均值I== A=1.0×105 A,故A正确,B错误;电场强度大小E== V/m=1×106 V/m,故C正确,D错误。
6.据报道,我国每年心源性猝死案例高达55万,而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器的电容是20 μF,充电至8 kV电压,如果电容器在2 ms时间内完成放电,则下列说法正确的是( )
A.电容器的击穿电压为8 kV
B.电容器充电后的电荷量为160 C
C.电容器放电完毕后,电容变为0
D.电容器放电过程的平均电流为80 A
答案:D
7.(2023·北京东城统考期末)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,此时导线中自由电子定向移动的平均速率为v。设导线在单位体积内的自由电子数为n,电子的电荷量为e,则在Δt时间内( )
A.通过导线横截面的电荷量为ne
B.通过导线横截面的电荷量为nevS
C.通过导线横截面的自由电子数为
D.通过导线横截面的自由电子数为
解析:选C。根据电流的定义式I=可得,在Δt时间内过导线横截面的电荷量为q=IΔt=nevSΔt,A、B错误;在Δt时间内过导线横截面自由电子数为N==,C正确,D错误。
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