高中物理选修3-1-第二章-第1节电源和电流-电动势同步练习题

高中物理选修3-1第二章第1节电源和电流电动势同步练习1.关于电源的作用，下列说法正确的是（）A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放出电能C.电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来2.金属导体中有电流时，自由电子定向移动的速率为v1，电子热运动速率为v2，电流的传导速率为v3，则（）A.v1最大B.v2最大C.v3最大D.无法确定3.在示波管中，电子枪2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为（）A.4.8×10－6AB.3×10－13AC.9.6×10－6AD.3×10－6A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是（）A.甲、乙两导体的电流相同B.乙导体的电流是甲导体的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.来自质子源的质子（初速度为零），经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流。已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为（）A.Id/evB.2Id/evC.Id/vD.2Id/v6.铜的原子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为（）A.光速cB.I/neSC.ρI/neSmD.mI/neSρ7.（1）在金属导体中，若10s内通过某一横截面的电荷量为10C，则导体中的电流为多少安？（2）某电解槽的横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10C，则电解液中的电流为多少安？8.导线中的电流是1A，导线的横截面积为1mm2。（1）在1s内，有多少个电子通过导线的横截面（电子电荷量e＝1.6×10－19C）?（2）自由电子的平均移动速率是多大（设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子）?（3）自由电子沿导线移动1m，平均要多少时间？9.已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在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？[来源:学.科.网Z.X.X.K]试题答案1.C解析：电源并不是产生电荷的装置，它的作用是保持导体两端有一定的电势差，从而使电路中有持续的电流产生，故只有C正确。2.C解析：电场传播速率（或电流的传导速率）等于光速，而电子无规则热运动的速率，常温下数量级为105m/s，自由电子定向移动的速率的数量级一般为10－5m/s，所以C选项正确。3.A解析：I＝q/t＝ne/t＝6×1013×1.6×10－19/2A＝4.8×10－6A。4.B解析：由I＝q/t知A错B对；由I＝nqSv得：v甲＝14v乙，所以C、D错。5.B解析：设质子源与靶间的质子数为n，则有I＝evIdndnevvdne2,22。6.D解析：假设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt•S中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtSρ/m，所以电量q＝vtSρne/m。因电流I＝q/t＝vSρenm，于是得：v＝Im/neSρ。7.解：（1）10s内通过某一横截面的电荷量是10C，所以I＝q/t＝10C/10s＝1A（2）正电荷形成的电流为I1＝10C/10s＝1A负电荷形成的电流为I2＝10C/10s＝1A因负电荷形成的电流方向与其定向移动方向相反，所以两种电荷形成电流方向相同。故电解液中的电流为：I＝I1＋I2＝2A。8.解：（1）N＝19106.111eIteq个＝6.25×1018个。（2）由公式I＝neSv。得v＝I/neS＝6192810106.1105.81＝7.4×10－5m/s。（3）以（2）中速率沿导线移动1m需用时t＝s5104.71＝3.8h。9.解：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q＝e，则有：I＝q/T＝e/T再由库仑力提供向心力有：ke2/r2＝m4π2•r/T2得T＝kmrer2解得mrkr2e2I