2017高考物理電源和電流專項練習題一、選擇題

　　1.有甲、乙兩導體，甲的橫截面積是乙的兩倍，而單位時間內通過導體橫截面的電量，乙是甲的2倍，以下說法中，正確的是(　　)

　　A.甲、乙兩導體的電流強度相同

　　B.乙導體的電流是甲導體的2倍

　　C.乙導體中自由電荷定向移動的速度是甲導體的2倍

　　D.甲、乙兩導體中自由電荷定向移動的速度大小相等

　　解析：由于單位時間內通過乙橫截面的電量是甲的2倍，因此通過乙導體的電流是甲的2倍，故A錯而B正確.由于I=nqSv(n單位體積中的自由電荷數，q自由電荷的電量，S橫截面積，v定向移動速率)，所以v=，由于不知道甲、乙兩導體的性質(n、q不知道)，所以無法判斷.

　　答案：B

　　2.關于電流的下列說法中，正確的是(　　)

　　A.電路中的電流越大，表示通過導體橫截面的電量越多

　　B.在相同時間內，通過導體截面的電量越多，導體中的電流就越大

　　C.通電時間越長，電流越大

　　D.導體中通過一定的電量所用時間越短，電流越大

　　解析：由I=q/t，當t一定時，通過導體橫截面的電量q越多，電流I就越大;當q一定時，通電時間越短，電流越大.

　　答案：BD

　　3.金屬導體中滿足下列哪一個條件，就產生恒定電流(　　)

　　A.有自由電子

　　B.導體兩端有電勢差

　　C.導體兩端有方向不變的電壓

　　D.導體兩端有恒定電壓

　　解析：由產生電流條件可知，D正確.

　　答案：D

　　4.電路中每分鐘有60萬億個自由電子通過橫截面積為0.64×10-6m2的導線，那么電路中的電流是(　　)

　　A.0.016μA　　　　　　B.1.6mA

　　C.16μA D.0.16μA

　　解析：I=q/t=0.16μA.

　　答案：D

　　5.某電解池，如果在1 s內共有5×1018個2價正離子和1.0×1019個1價負離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是(　　)

　　A.0A B.0.8A

　　C.1.6A D.3.2A

　　解析：I=q/t

　　=

　　=3.2A.

　　答案：D

　　6.銅的原子量為m，密度為ρ，每摩爾銅原子有n個自由電子，今有一根橫截面為S的銅導線，當通過的電流為I時，電子平均定向移動的速率為(　　)

　　A.光速c B.

　　C. D.

　　解析：假設電子定向移動的速率為v，那么在t秒內通過導體橫截面的自由電子數相當于在體積vt·S中的自由電子數，而體積為vtS的銅的質量為vtSρ，摩爾數為，所以電量q=.因電流I==，于是得：v=.

　　答案：D

　　7.一個半徑為r米的細橡膠圓環，均勻地帶上Q庫侖的負電荷，當它以角速度ω(弧度/秒)繞中心軸線順時針勻速轉動時，環中等效電流的大小為(　　)

　　A.Q B.

　　C. D.

　　解析：I==.

　　答案：C

　　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入電壓為U的加速電場，設其初速度為零，經加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束.已知電子的電量為e、質量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內電子個數是(　　)

　　A. B.

　　C. D.

　　解析：設加速后電子的速度為v，

　　則eU=mv2

　　又I=neSv，n為單位體積內的電子數目，故Δl長內的電子數目N=nΔlS=·ΔlS=

　　答案：B

　　2017高考物理電源和電流專項練習題二、非選擇題

　　(9、10題各10分，11、12題各20分，共60分)

　　9.只要導體兩端存在________，導體中的自由電子就在________力的作用下，從電勢________處向電勢________處定向移動.移動的方向與導體中電流的方向________.

　　答案：電壓　電場　低　高　相反

　　10.在某次閃電中，持續時間為0.005s，所形成的平均電流為6×104A，若閃電過程中流過某橫截面的電荷以0.5A的電流通過電燈，可供電燈照明時間為________s.

　　答案：600

　　圖1

　　11.圖1是靜電除塵器示意圖，A接高壓電源正極，B接高壓電源的負極，AB之間有很強的電場，空氣被電離為電子和正離子，電子奔向正極A的過程中，遇到煙氣的煤粉，使煤粉帶負電，吸附到正極A上，排出的煙就成為清潔的了，已知每千克煤粉會吸附m mol電子，每晝夜能除塵n kg，計算高壓電源的電流強度I，電子電量設為e，阿伏加德羅常數為NA，一晝夜時間為t.

　　解：根據電流強度定義式I=，只要能夠計算出一晝夜時間內通過的電量Q，就能夠求解電流強度I，需要注意的是，流過電源的電量Q跟煤粉吸附的電量Q′并不相等，由于電離出的氣體中電子和正離子同時導電，煤粉吸附的電量Q′=Q.

　　Q′=mnNAe，Q=It，

　　mnNAe=It，I=2mnNAe/t.

　　12.設橫截面積為1.0mm2銅導線中通過1.0A電流.銅在單位體積中的自由電子數為8.5×1028m-3，電子的電荷量為1.6×10-19C，試計算這時自由電子的定向移動速率為多少?而常溫下金屬中自由電子熱平均速率約為105m/s，通過有關資料，我們還可知道：形成電流的速率不是自由電子的定向速率，而是電場的傳播速率，且電場的傳播速率是光速3.0×108m/s，就這些知識，你能否描述一下電路接通后金屬導體中自由電子運動的情景.

　　解：由I=，且q=nVe=nSvte，即I=neSv，所以v=，可算出自由電子的定向移動速率v約為：7.4×10-5 m/s.

　　金屬導體中各處都是自由電子，電路一旦接通，導線中便以電場的傳播速率3.0×108m/s在各處迅速地建立起電場，在這個電場的作用下，導線各處的自由電子幾乎同時開始以很小的定向移動速率7.4×10-5 m/s做定向運動，整個電路幾乎同時形成了電流.但同時，由于金屬中自由電子的熱平均速率約為105 m/s，顯然這個速率遠大于自由電子的定向移動速率，所以金屬導體通電后，導體各處的自由電子幾乎同時開始在原本速率巨大的無規則熱運動上附加了一個速率很小的定向移動.

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