2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用1電源和電流課后習(xí)題含解析新人教版必修3

PAGE4-電源和電流課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(多選)在由電源、導(dǎo)線等電路元件所組成的電路中,以下說法正確的是()A.導(dǎo)線中的電場強度到處為零B.導(dǎo)線中的電場強度方向跟導(dǎo)線方向平行C.導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài)D.導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點的電勢漸漸降低解析在電源和導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷的共同作用下,垂直導(dǎo)線方向的電場相互抵消,在導(dǎo)線中形成了沿導(dǎo)線方向的電場,即導(dǎo)線中的電場強度方向跟導(dǎo)線方向平行,A錯誤,B正確;導(dǎo)線內(nèi)有電場,說明導(dǎo)線不處于靜電平衡狀態(tài),C錯誤;沿電場方向電勢漸漸降低,電場方向就是正電荷的受力方向,也就是電流的方向,即導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點的電勢漸漸降低,D正確。答案BD2.電路中有一電阻,通過電阻的電流為5A,當(dāng)通電5min時,通過電阻橫截面的電子數(shù)為()A.1500 B.9.375×1019C.9.375×1021 D.9.375×1020解析q=It,n=qe=Ite=9.375答案C3.(2024四川內(nèi)江高二上學(xué)期期末)安培提出了聞名的分子電流假說,依據(jù)這一假說,電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流。設(shè)帶電荷量為e的電子以速率v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動,其電流的等效電流強度I和方向為()A.ve2πr順時針 B.veC.ve2πr逆時針 D.ve解析電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流,電子運動周期為T=2πrv,依據(jù)電流的定義式得:電流強度為I=答案C4.關(guān)于電源的以下說法,正確的是()A.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極不斷地搬運到正極,從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢差B.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由正極不斷地搬運到負(fù)極,從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢差C.只要電路中有電源,電路中就肯定有電流D.電源實質(zhì)上也是一個用電器,也須要外界供應(yīng)能量解析電源的作用是維持正、負(fù)極之間恒定的電勢差,這須要電源不斷地將其內(nèi)部的負(fù)電荷向負(fù)極聚集,將正電荷向正極聚集,外電路中自由電子在靜電力的作用下向正極移動;在電源內(nèi)部,須要將正極上的電子搬運到負(fù)極,維持電勢差不變,故A錯誤,B正確。電路中有電流不僅須要電源,還須要電路是閉合的,兩者缺一不行,故C錯誤。電源是對電路供應(yīng)能量的裝置,故D錯誤。答案B5.(2024安徽黃山高二上學(xué)期期末質(zhì)量檢測)某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中,為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞,首先要實現(xiàn)質(zhì)子的高速運動,該過程須要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度,然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示,來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后,形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S,其等效電流為I;質(zhì)子的質(zhì)量為m,其電量為e。那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是()A.IeS2UC.IeS2解析質(zhì)子被加速時:Ue=12mv2,由于I=neSv解得n=IeS答案D實力提升1.如圖所示,一根橫截面積為S的勻稱長直橡膠棒上帶有勻稱的負(fù)電荷,每單位長度上電荷量為q,當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時,由于棒運動而形成的等效電流大小為()A.qv B.qv C.qvS D.解析t秒內(nèi)棒通過的長度l=vt,總電荷量Q=ql=qvt。由I=Qt=答案A2.在導(dǎo)體中有電流通過時,下列說法正確的是()A.電子定向移動速率接近光速B.電子定向移動速率即是電場傳導(dǎo)速率C.電子定向移動速率即是電子熱運動速率D.在金屬導(dǎo)體中,自由電子只不過在速率很大的無規(guī)則熱運動上附加了一個速率很小的定向移動解析電子定向移動的速率很小,數(shù)量級為10-4m/s,自由電子只不過在速率很大的熱運動上附加了一個速率很小的定向移動,故D正確,A錯誤。電場的傳導(dǎo)速率為光速c=3×108m/s,無規(guī)則熱運動速率的數(shù)量級為105m/s,故B、C錯誤。答案D3.銅的摩爾質(zhì)量為m,密度為ρ,每摩爾銅原子有n個自由電子,每個自由電子的電荷量為e,今有一根橫截面積為S的銅導(dǎo)線,通過電流為I時,電子定向移動的平均速率為()A.光速c B.IneS C.ρIneSm解析設(shè)電子定向移動的平均速率為v,那么在t秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)相當(dāng)于在體積vt·S中的自由電子數(shù),而體積為vtS的銅的質(zhì)量為vtSρ,摩爾數(shù)為vtSρm,自由電子數(shù)為vtSρnm,所以電荷量q=vtSρnem,由I=qt答案D4.(2024寧夏銀川高二上學(xué)期月考試題)“氫火焰離子化監(jiān)測器”可以檢測出無機物氣體中極其微量的有機分子的含量,其裝置如圖所示,在氫火焰的作用下,有機物的分子電離為一價正離子和自由電子,而無機物的分子不會電離。設(shè)單位時間內(nèi)有n摩爾被檢測氣體進(jìn)入檢測器,調(diào)整滑動變阻器,使得電流表的示數(shù)漸漸變大,直到達(dá)到最大值I,求有機物分子與被檢測氣體分子的數(shù)目的比值K是多少。(阿伏加德羅常數(shù)為NA