第二章 第1节 课时跟踪训练(含答案解析)(答案后)
[课时跟踪训练] (满分50分 时间30分钟)
一、选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共计32分。每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1. 关于电流,下列叙述正确的是( )
A. 只要将导体置于电场中,导体内就有持续电流 B. 电源的作用可以使电路中有持续电流
C. 导体内没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动 D. 恒定电流是由恒定电场产生的
2. 关于电源的作用,下列说法正确的是( ) A. 电源的作用是为电路持续地提供自由电荷 B. 电源的作用是能直接释放电能
C. 电源的作用就是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 3. 金属导体内电流增强,是因为( ) A. 导体内单位体积的自由电子数增多 B. 导体内自由电子定向移动的速率增大 C. 导体内电场的传播速率增大 D. 导体内自由电子的热运动速率增大
4. 如图1所示的电解池,在1 s的时间内,共有3 C的正离子和3 C的负离子通过截面xy ,则这个电路中的电流是(
)
图1
A.0 A C.3 A
B.1.5 A D.6 A
5. 有甲、乙两导体,甲的横截面是乙的2倍,而单位时间内通过横截面的电荷量,乙是甲的2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度大小相等
6. 如图2所示,将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来,已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍,在铜导线上取一个截面A ,在铝导线上取一个截面B ,若在1 秒内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两个截面的( )
A. 电流相等 B. 电流不相等
C. 自由电子定向移动的速率相等
图2
D. 自由电子定向移动的速率不相等
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率为v 0,导体中通过的电流为I ,则下列说法中正确的有( )
A. 自由电子定向移动的速率为v 0 B. 自由电子定向移动的速率为v =
I
neS
C. 自由电子定向移动的速率为真空中的光速c I
D. 自由电子定向移动的速率为v =
ne
8. 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Δl 的电子束内的电子个数是( )
I Δl A. eS I C. eS
2eU m 2eU
I Δl B. e IS Δl
e
2eU m 2eU
二、非选择题(本题共2小题,共18分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
9.(9分) 如果导线中的电流为1 mA,那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少个?若“220 V 60 W”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA,则20 s内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个?
10.(9分) 如图3所示的电解槽中,如果在4 s内各有8 C
的正、负电荷通过面积为0.8 m2
的横截面AB ,那么
图3
(1)在图中标出正、负离子定向移动的方向; (2)电解槽中的电流方向如何?
(3)4 s内通过横截面AB 的电荷量为多少? (4)电解槽中的电流为多大?
[课时跟踪训练] (满分50分 时间30分钟)
一、选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共计32分。每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1. 解析:电流在形成时有瞬时电流和恒定电流,瞬时电流是电荷的瞬时移动形成的,而恒定电流是导体两端有稳定的电场形成的,电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压,从而在导体内部出现稳定的电场,可见本题答案应选B 、D 。
答案:BD
2. 解析:电源是提供能量的装置,电源供电的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程,故A 、B 错误;电源能使导体两端保持稳定的电压,从而使导体中保持持续的电流,故C 正确,D 错误。答案:C
3. 解析:对于确定的金属导体,单位体积内的自由电子数是一定的,而且导体内电场的传播速率也是一定的,所以A 、C 错;导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大,使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大,B 正确;导体内自由电子的热运动速率增大会阻碍电流增强,D 错误。答案:B
4.
解析:电解液中的正、负离子定向移动的方向相反,故它们产生同向的电流,由公式I 3+3q
=t I =A =6 A,故D 正确。
1
答案:D 5.
解析:由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍,因此通过乙导体的电流是甲的2倍,故A 错而B 正确;由于I =nqS v (n 为单位体积中的自由电荷数,q 为自由电荷I
的电荷量,S 为横截面积,v 为定向移动速率) ,所以v =nqS 性质(n 、q 不知道) ,所以无法判断。
答案:B
q ne
6. 解析:由电流定义知I =t t A 正确,B 错误;由电流的微观表达式I =nSq v 知,I 、n 、q 均相等,因为S A v B ,故C 错误,D 正确。
答案:AD
7. 解析:对电流微观表达式I =nqS v 式中n 为单位体积内自由电荷数,而本题中n 为单位长度内的自由电子数,t 时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是v t 内的自由q I
电子,其数量为n v t ,电荷量q =n v te ,所以电流I =t =ne v ,所以v =ne 故正确答案为D 。
答案:D
1
8. 解析:经加速电场加速后,eU m v 2,v =
2
2eU I
电子束的电流为I =neS v ,n =m eS v ,
2eU
I Δl
Δl 长的一小段的电子束内的电子个数为N =nS Δl =e
答案:B
二、非选择题(本题共2小题,共18分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
9解析:q =It =1×103×1 C=1×103 C,
-
-
设电子的数目为n ,则:
1×103q 15
n =个。 -个=6.25×10e 1.6×10
-
当“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时, I =273 mA。
q =It =273×103×20 C=5.46 C。
-
设电子的数目为N ,则
q 19N =个。 ≈3.4×10e 1.6×10答案:6.25×1015个 3.4×1019个 10.
解析:(1)电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极,由于在电极之间建立电场,电场方向由左指向右,故正离子向右移动,负离子向左移动。
(2)电解槽中的电流方向向右。
(3)8 C的正电荷向右通过横截面AB ,而8 C的负电荷向左通过该横截面,相当于又有8 C正电荷向右通过横截面,故4 s内通过横截面AB 的电荷量为16 C。
Q 16
(4)由电流的定义I ==A =4 A。
t 4答案:(1)见解析 (2)向右 (3)16 C (4)4 A