1、电源和电流同步练习电源和电流同步练习 一、单选题 1.以下说法正确的是? A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的 B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率 C.导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越大 D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大 2.如图所示，一根横截面积为 S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为 q，当此棒 沿轴线方向做速率为 v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为? A.vqB. ? ? C.qvSD. ? ? 3.北京正负电子对撞机的储存环是周长为 2th? 的近似圆形轨道当环中电子以光速的 1 1h流动而 形成 1h? 的电流
2、时， 环中运行的电子数目为?已知光速 ? t 3 ? 1h?th， 电子电荷量 ? t 1.? ? 1h?1? A.? ? 1h1h个B.? ? 1h11个C.1 ? 1h2个D.1 ? 1ht个 t.一横截面积为 S 的铜导线通有恒定电流。设每单位体积的导线中有 n 个自由电子，每个自由电 子的电荷量为 q，此时电子定向移动的速率为 v，则在? 时间内，通过导体横截面的自由电子数 目可表示为? A.?B. ? ? C. ? ? D.? ?.某款移动充电宝的部分相关参数如图所示： 小张同学通过网络查阅得到，额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误 的是? A.2hhhh? 指的
3、是充电宝能够储存 ?2hhh? 的电荷量 B.?t? 指的是充电宝能够储存 2?thh? 的电能 C.该充电宝理论上可以让一个输出口按最大电流输出约 ?.?1? D.输入接口的输入功率为 12? 6.如图为一种服务型机器人，其额定功率为 48W。额定工作电压为 24V。机器 人的锂电池容量为 2h?。则机器人? A.额定工作电流为 20A B.充满电后最长工作时间为 2h C.电池充满电后总电量为 ?.2 ? 1htC D.以额定电流工作时毎秒消耗能量为 20J 二、多选题 7.关于电流强度，下列说法正确的是? A.根据 ? t ? ?可知，I 与 t 一定成正比 B.根据 ? t ? ?可知
4、，当电流 I 一定时，q 与 t 成正比 C.因为电流有方向，所以电流是矢量 D.电流强度的单位“安培”是国际单位 8.利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数 n。现有一块横截面为矩形 的金属导体的宽为 b，厚为 d，并加有与侧面垂直的匀强磁场 B，当通以图示方向电流 I 时，在 导体上、下表面间用电压表可测得电压为 U。已知自由电子的电荷量为 e，则下列判断正确的是 ? A.上表面电势高 B.下表面电势高 C.该导体单位体积内的自由电子数为 ? t ?退 ? D.该导体单位体积内的自由电子数为 ? t ?退 ?t? 9.原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流设氢
5、原子的电子以速率 v 在半径为 r 的圆周轨道上绕核转动，周期为 ?.已知电子的电荷量为 e、质量为 m，静电力常量为 k，则其等 效电流大小为? A. ? ? B. ? 2? C. ? 2? ? ? D. ?2 2? ? ? 三、计算题 10.一段铜导线与 ?t?2溶液串联在恒定电压源两端，在 ?t?2溶液中，阴、阳离子定向移动产生 电流，测得 20 秒内有 1.h ? 1h1?个 ?t2t和 2.h ? 1h1?个 ?通过溶液内部某一横截面。铜导线 的直径为 2mm，单位体积内自由电子的个数为 ?.t ? 1h2?个。? ? 3，元电荷 ? t 1.? ? 1h?1?。 求： ?1?通过铜
6、导线的电流大小； ?2?铜导线内自由电子定向移动的速率?计算结果保留 1 位有效数字?。 11.电荷的定向移动形成电流。通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值叫做电 流，定义式为 ? t ? ?。如果导体的横截面积为 S，单位体积内的自由电子数为 n，电子的电荷量 为 e，自由电子定向移动的速率为 v，试推导出金属导体内电流的微观表达式。 12.电池的容量也是电池的一个重要参数，电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量，通常用 安培小时?或毫安小时?做单位一节新的普通国产 5 号干电池，电动势为 1.?.作放 电实验时，用 h.3? 的放电电流，每天放电 ?，累计可放电 15 天
7、，此后基本失效，上述干 电池用于石英电子钟，可使钟走动一年时间试估算该干电池的容量及石英电子钟的平均工作 电流 答案答案 1.D A.电荷的定向移动形成电流，在金属导体中形成电流时，定向移动的是电子。在电解液中形成电流 时，正离子和负离子都在定向移动，故 A 错误。 B.电流的传递速率等于光速，电荷定向移动的速度很小，远远小于电流传导的速度，故 B 错误。 C.由电流的微观表达式可知，? t ? 可知，导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越小； 故 C 错误； D.根据电流的定义 ? t ? ?可知，单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大，故 D 正确。 故选 D。 2.A 在运动
8、方向上假设有一横截面，在 t 时间内通过横截面的电量 ? t ?，则等效电流 ? t ? ? t ?，故 A 正确，BCD 错误。 3.B 电子运动一周所需要的时间：? t 2th 1 1h?3?1h ?h t ? ? 1h?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： ? t ? t 1h ? 1h?3? ? ? 1h? t ? ? 1h?C 环中运行的电子数 ? t ? ? t ?1h? ? 1.?1h? 1?个t ? ? 1h 11个，故 B 正确。 故选 B。 4.A 根据电流的微观表达式 ? t ?h，在? ? 时间内通过导体横截面的自由电子的电量 ? t
9、? ? ?， 则在? ? 时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为 ? t ? ? t ? ? ，将 ? t ? 代入得 ? t ?h? ? t ?h?，A 正确，BCD 错误。 故选 A。 5.C A.电池容量是电池放电时输出的电荷总量，为：? t ? t 2h? ? 3?hhh t ?2hhh?，故其能够储存 ?2hhh? 的电荷量，故 A 正确； B.充电宝能够储存的电能为：? t ?t ? 3?hh? t 2?thh?，故 B 正确； C.由图中数据可知该充电宝 2 个接口的最大输出电流为 3.?，故理论上可以让一个输出口按最大电 流输出的时间为：? t ? ? t 2h 1.? ?
10、11.t2?，故 C 错误； D.由图的数据可得输入接口的输入功率：? t ? t ? ? 2.t? t 12?，故 D 正确。 由于本题选错误答案，故选 C。 6.C A.根据 ? t ? 可知，额定电流应该为 ? t ? ? t 2?，故 A 错误； B.机器人的锂电池容量为 2h? ? ?， 即当额定电流 2A 下工作时， 能够工作最长时间为 10h， 故 B 错误； C.电源充满电后的总电量为 ? t ? t 2h ? 3?hh? t ?.2 ? 1ht?，故 C 正确； D.在额定电流下，机器人功率 48W，即每秒消耗 48J 电能，故 D 错误。 故选 C。 7.BD 解：A、由电
11、流定义式 ? t ? ?可知，电流 I 与 t 不会成正比，在电荷量 q 一定时，电流 I 与 t 成反比， 故 A 错误； B、由电流定义式 ? t ? ?可知，? t ?，在电流 I 一定时，q 与 t 成正比，故 B 正确； C、电流有大小，有方向，运算的时候遵守代数运算法则，电流是标量，故 C 错误； D、电流强度的单位安培是国际单位制中的基本单位之一，故 D 正确； 故选：BD。 8.BC ?退.根据左手定则，电子向上表面偏转，下表面失去电子带正电，所以下表面电势高，故 A 错误，B 正确； ?R.再根据 ? ? t t ?退，? t ? t ?t? 得 ? t ?退 ?，故 C 正
12、确，D 错误。 故选 BC。 9.AB 由题，电子圆周运动的速率为 v，半径为 r，则电子运动的周期 ? t 2? ? 根据电流的定义式得到，等效电流为 ? t ? ? t ? ? t ? 2? 再根据牛顿第二定律得出：? ?2 ?2 t ? ?2 ? 得出，电流，故 AB 正确，CD 错误。 故选 AB。 10.解：?1?2hh 内流过横截面的电荷量为：? t 2?1? t ?2?， 电流大小为 ? t ? ?， 解得：? t h.h32?； ?2?铜导线的横截面积为：? t 1 t ?t2， 电流微观表达式为 ? t ?， 解得：? t ? ? 1h?th。 11.解：由题意可知，自由电子
13、沿导体内以定向移动速率 v 做匀速运动。沿电流方向选取一段长度为 ? 的导线 在时间? 内，体积 ? 内的所有自由电子均通过截面 S 则在时间 t 内通过导体横截面 S 的电子数为 N ? t ? t ? ? ? 在时间 t 内通过导体横截面 S 的电荷量为? ? t ? t ? ? ? 则由电流的定义式 ? t ? ?，得出 导体电流的微观表达式 12.解：一节新的普通国产 5 号干电池，作放电实验时，用 h.3? 的放电电流，每天放电 5min，累计 可放电 15 天，故干电池的容量为： ? t ? t h.3? ? ? 1 12? ? 1? t h.3? ? ? 该干电池用于石英电子钟，可使钟走动一年时间，故石英电子钟的平均工作电流为： ? t ? ? t h.3? 1?3?2t? t t.3 ? 1h? 答：该干电池的容量为 h.3? ? ?，石英电子钟的平均工作电流为 t.3 ? 1h?A.
