高中物理【電源和電流】專題訓(xùn)練

高中物理【電源和電流】專題訓(xùn)練

[A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]

1.在導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電子定向移動(dòng)速率接近光速

B.電子定向移動(dòng)速率即是電場(chǎng)傳導(dǎo)速率

C.電子定向移動(dòng)速率即是電子熱運(yùn)動(dòng)速率

D.在金屬導(dǎo)體中，自由電子只不過(guò)在速率很大的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)上附加了一個(gè)速率很小的定

向移動(dòng)

解析：電子定向移動(dòng)的速率很小，數(shù)量級(jí)為10-4mzS,自由電子只不迂在速率很大的熱運(yùn)動(dòng)

上附加了一個(gè)速率很小的定向移動(dòng)，故D正確，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)的傳導(dǎo)速率為光速CU3X1Q8m/s,

無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速率的數(shù)量級(jí)為lhm/s,故B、C錯(cuò)誤。

答案：D

2.一個(gè)半導(dǎo)體收音機(jī)，電池供電的電流是8mA，也就是說(shuō)（）

A.1h電池供給1C的電荷量

B.1000s電池供給8c的電荷量

C.1s電池供給8c的電荷量

D.1min電池供給8C的電荷量

解析：根據(jù)/=/知，1h電池供電荷量g】=8X10—3x3.6X103c=28.8C,A錯(cuò)誤；1000s

電池供電荷量仇=1000X8X10Fc=8C,B正確；1s電池供電荷量g=1X8X10=c=

8X10~3C,C錯(cuò)誤；1min電池供電荷量44=60X8X10-3c=0.48C,D錯(cuò)誤。

答案：B

3.一根橫截面積為S的均勻長(zhǎng)直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷，每米電荷量為g,當(dāng)此棒沿軸

線方向做速度為。的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為（）

A.qvB.：

C.qvSD.g

J

解析：時(shí)間f內(nèi)通過(guò)垂直于棒運(yùn)動(dòng)方向某一橫截面的電荷量Q=Wf,由電流的定義式可得/

=+=qv,故A正確。

答案：A

4.在示波管中，電子槍2s發(fā)射了6X1013個(gè)電子，則示波管中電流的大小為（）

A.4.8X106AB.3X1013A

C.3X106AD.9.6X106A

解析：電子槍2s發(fā)射的電子電荷量q=6X10i3xi.6X10i9C=9.6Xl（T6c,所以示波管中

的電流大小為6人=4￡X10一6人,故Ait確，B、C、D錯(cuò)誤。

答案：A

5.某段導(dǎo)體中有6.25X102。個(gè)自由電子沿必定向通過(guò)導(dǎo)體截面，形成的電流是10Ao問(wèn)這

么多電子通過(guò)該導(dǎo)體的橫截面需要多長(zhǎng)時(shí)間？導(dǎo)體中的電流方向如何？（e=1.6X10-,9C）

解析：通過(guò)該截面的總電荷量為

g=〃e=6.25X102°X1.6XIO-'9C=100C

由電流的定義式/斗得

q100s

r=/=fos=10s

導(dǎo)體導(dǎo)電是由于自由電子做定向移動(dòng)形成的，電流的方向與自由電子運(yùn)動(dòng)的方向相反，所以

電流的方向?yàn)閺腷到a。

答案：10s從力到4

[B組能力提升練]

6.有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的2倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)乙橫截面的電荷量是甲

的2倍。以下說(shuō)法正確的是（）

A.甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同

B.乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2倍

C.乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的2倍

D.甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率大小相等

解析：由于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)乙導(dǎo)體橫極面的電荷量是甲的2倍，因此通過(guò)乙導(dǎo)體的電流是甲

的2倍，A錯(cuò)誤，B正確；由于/=S。，所以o=-z,由于不知道甲、乙兩導(dǎo)體的性質(zhì)（〃

不知道），所以無(wú)法判斷。的大小，C、D錯(cuò)誤。

答案：B

7.（多選）半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為?！，F(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且

通過(guò)圓心的軸以角速度①勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有（）

A.若口不變而使電荷量。變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

B.若電荷量不變而使s變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

C.若使沖、。不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大

D.若使①、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小

解析：板取圓環(huán)的任一橫面S,則在橡膠環(huán)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)通過(guò)這個(gè)截面的電荷量為Q,

即/=3=§=§■=半，由上式可知選項(xiàng)A、B正確。

i1Zn27c

CD

答案：AB

8.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其

初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為/的電子束。已知電子的電荷量為6、質(zhì)

量為〃2,則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為加的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是（）

/△/

A.一

C苕

解析：設(shè)單位體積內(nèi)電子數(shù)為〃，對(duì)電子加速過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理有6。=耍"。2

'2eU

所以電子剛出電場(chǎng)時(shí)定向移動(dòng)速度v=

由電流的微觀表達(dá)式l=nSqv得se

A/內(nèi)的電子數(shù)為N=〃blS=,故B正確。

答案：B

9.有一條橫截面積S=1mm?的銅導(dǎo)線，通過(guò)的電流/=2A。已知銅的密度p=8.9X103kg/m3,

銅的摩爾質(zhì)量"=6.4x10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02X1023mol-',電子的電荷量

大小e=1.6X1019c,每個(gè)銅原子可提供一個(gè)自由電子，求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速

率。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

解析：設(shè)銅導(dǎo)線長(zhǎng)為則體積為V=L5,質(zhì)量為m=LSp,摩爾數(shù)為〃=為

總的自由電子數(shù)為

總電荷量為q=nN\e

全部通過(guò)該銅導(dǎo)線裁面時(shí)間為斗

根用據(jù)值電流的定小義式得H,=9-UNrACV='S而pNw一v

「MI

可得。=麗送

代入數(shù)據(jù)解得0~1.5X10-4m/so

答案：1.5X104m/s

[C組創(chuàng)新應(yīng)用練]

10.在研究長(zhǎng)度為/、橫截面積為S的均勻?qū)w中的電流時(shí)，在導(dǎo)體兩端加上電壓U,于是

導(dǎo)體中有勻強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生，在導(dǎo)體中移動(dòng)的自由電子受勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用而加速，但又和做熱運(yùn)

動(dòng)的陽(yáng)離子碰撞而減速，這樣邊反復(fù)碰撞邊向前移動(dòng)。可以認(rèn)為阻礙電子向前運(yùn)動(dòng)的阻力大

小與電子移動(dòng)的平均速率。成正比，其大小可以表示成如（攵為恒量）。靜電力和碰撞的阻力

平衡時(shí)，導(dǎo)體中的電子移動(dòng)的平均速率9為一定值，這一定值是（）

AekU八eU

ATB.萬(wàn)

C.空^D.elkU

解析：靜電力和碰撞阻力平衡時(shí)，有切=e￡=J,所以電子定向移動(dòng)的平均速率0=整，B

IKI

正確。

答案：B

11."氫火焰離子化監(jiān)測(cè)器”可以檢測(cè)出無(wú)機(jī)物氣體中極其微量的有機(jī)分子的含量，其裝置

如圖所示，在氫火焰的作用下，有機(jī)物的分子電離為一價(jià)正離子和自由電子，而無(wú)機(jī)物的分

子不會(huì)電離。設(shè)單位時(shí)間內(nèi)有〃摩爾被檢測(cè)氣體進(jìn)入檢測(cè)器，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得電流表

的示數(shù)逐漸變大，直到達(dá)到最大值/