1、 第十一章 电路及其应用11.1 电源和电流一、单选题：1.关于电流，下列说法正确的是()A通过截面的电荷量多少就是电流的大小B电流的方向就是电荷定向移动的方向C在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D导体两端没有电压就不能形成电流【解析】根据电流的概念，电流是单位时间内通过截面的电荷量，知A项错规定正电荷移动的方向为电流方向，知B项错自由电荷持续的定向移动才会形成电流，C错，D对【答案】D2.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
2、向移动时，它们的热运动就消失了答案B解析要有持续电流必须有电压，A错误；金属导体中形成持续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3.某电解池，如果在1 s内共有51018个二价正离子和1.01019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()A0 B0.8 AC1.6 A D3.2 A【解析】由于电解液中，是正、负两种离子的定向移动形成电流，故1 s内流过某截面的电荷量为正、
3、负离子所带电荷量的代数和即q(5101821.01019)1.61019 C3.2 C，故通过这个截面的电流为I A3.2 A.【答案】D4有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是()A通过甲、乙两导体的电流相同B通过乙导体的电流是甲导体的2倍C乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等答案B解析由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲导体的2倍，故A错，B对由于InqSv，所以v，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道)，所以无法判断v，故C、D错
4、.5.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道当环中电子以光速的流动而形成10 mA的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c3108 m/s，电子电荷量e1.61019 C)()A51010个 B51011个C1102个 D1104个答案B解析电子运动一周所需要的时间：t s8106 s在圆形轨道上任取一横截面，则在t时间内通过该横截面的电荷量为：qIt101038106 C8108 C环中运行的电子数目N个51011个6.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S铝2S铜在铜导线上取一横截面A，在铝导线上取一横截面B，若在1 s 内垂直地通过它们的电子数
5、相等，那么通过这两个横截面的电流的大小关系是()AIAIB BIA2IBCIB2IA D不能确定答案A解析这个题目中有很多干扰项，例如两个横截面的面积不相等、导线的组成材料不同等但解题关键是通过两横截面的电子数在单位时间内相等，根据I可知电流相等7.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速度为v0，导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的是()A自由电子定向移动的速率为v0B自由电子定向移动的速率为vC自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD自由电子定向移动的速率为v答案D解析t时间内通过导体横截面的电荷量q
6、nvte，则Inve，v为自由电子定向移动的速率，由此可得v，选项D正确8如图所示的电解槽接入电路后，在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为基元电荷，以下说法正确的是()A当n1n2时电流强度为零B当n1n2时，电流方向从AB，电流强度为IC当n1n2时，电流方向从BA，电流强度ID电流方向从AB，电流强度I【解析】本题考查电流方向和电流强度的定义式I，电荷的定向移动形成电流，金属导体中定向移动的是带负电的自由电子，这时电流的方向与自由电子定向移动方向相反，在电解液导电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，所以，电流
7、强度应该是I，电流方向应是从AB.【答案】D9.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内的电子个数是()A. B.C. D.【解析】设单位体积内电子数为n，对电子加速过程应用动能定理：eUmv2所以电子刚出电场时定向移动速度v由电流的微观表达式InSqv得：n ，l内的电子数为：NnlS，故B正确【答案】B二、 多选题10.关于电流的方向，下列说法中正确的是()A电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B电源内
8、部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板【解析】在电源的外部电路中，电流从电源正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A正确，B错误电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C错误电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，D正确【答案】AD11一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q.此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为()AnvSt
9、BnvtCIt/q DIt/Sq【解析】在t时间内，通过铜导线横截面的电荷量为It，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为NIt/q，故C正确，D错误；把InqSv代入NIt/q可得NnvSt，故A正确，B错误【答案】AC12半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动，则由环产生的等效电流应有()A若不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B若电荷量不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小【解析】截取圆环的任
10、一截面S，则在橡胶环运动一周期的时间内通过这个截面的电荷量为Q，即I，由上式可知A、B正确【答案】AB三、 非选择题13.已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在氢原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？【解析】截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量qe，则有I.再由库仑力提供向心力有：kmr得T ，解得I .【答案】 14.夏季某日午后，某地区距地面约1 km的空中有两块乌云，相距3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3109 V不变已知空气的电场击穿场强为3106 V/m.请对以下问题进行估算(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为500 C，可释放多少能量？(3)这次放电现象历时约0.01 s，则其平均电流约为多大？【解析】(1)由E得d m1 000 m.(2)释放的能量E能qU5003109 J1.51012 J.(3)由电流的定义得I A5104 A.【答案】(1)1 000 m(2)1.51012 J(3)5104 A
