11.1 电源和电能基础巩固 2021—2022 学年高中物理人教版（2019）必 修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．铜是良好的导电材料．在一段通电铜导线内，定向移动形成电流的微粒是（　　） A．电子 B．原子核 C．既有电子也有原子核 D．原子 ） 2．对电流概念的正确理解是（ A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大 B．单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大 C．电流有方向，它是一个矢量 D．电流的方向就是电荷移动的方向 3．如图所示，A、B 两个导体分别带等量正、负电荷，如果在它们之间连接一根导线，则（　　） A．导线上不会产生电流 B．导线上会产生从 A 到 B 的瞬间电流 C．导线上会产生从 B 到 A 的瞬间电流 D．导线上会产生从 A 到 B 的持续电流 5 4．重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发生+5 价重离子束，其电流强度为 1.2 �10 A ，则在 1s 内发射 的重离子个数为（ e  1.6 �10 19 C ） 12 A． 3.0 �10 13 B．1.5 �10 13 14 C． 7.5 �10 D． 3.75 �10 5．下列关于电流的说法中，错误的是 A．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流 B．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安 C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量 D．由 I  q 可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多 t 6．一段粗细均匀的导线的横截面积是 S，导线内自由电子的电荷量为 e，导线单位长度内自由电子数目为 n，自由电子做无规则运动的速率为 v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为 N，则导线中的电流为 （ ） A．neSv B．nev C．N D．Ne 7．某根导线中的电流为 1.6A，则在 0.5s 内通过这根导线某一横截面的电量为（　　） A．0.8C B．1.2C C．8C D．12C 8．第 26 届国际计量大会重新定义了电流单位安（A），当元电荷 e 以单位 C（即 A·s）表示时，将其数值 取为 1.602176634 �10 19 C 来定义安（培）。则在新的定义下流过金属导体电流为 1A 时，单位时间内通过 导体横截面的电子个数为（　　） A．1�10 19 1019 C． 1.602176634 19 B．1.602176634 �10 1019 D． 1.602176634 9．关于电流，下列说法中正确的是 A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大 B．电子运动的速度越大，电流越大 C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 10．现代生活离不开电源，电子表、照相机、手机、计算器及许多电子产品都需要配备各式各样的电源。 关于电源，以下说法正确的是（　　） A．电源的作用是在电源内部把自由电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差 B．电源内部电流的方向是从低电势一端流向高电势一端 C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流 D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量 11．一太阳能电池对一用电器供电时，电流为 40mA，则在 1min 时间内，通过该用电器的电荷量为 A．0．04C B．0．24C C．0．4C D．2．4C 12．在 NaCl 溶液中，阴、阳离子定向移动产生电流，若测得 20 秒内有 1.0×10 个 18 Na  和 1.0×1018 个 Cl  通 过溶液内部某一横截面，则溶液中的电流强度是多大（ ） A．8mA B．16mA C．0.16A D．0.08A 13．在研究直线运动时，教科书采用了由 v - t 图像中图线与横轴所围成的面积来求位移，如图，下列是对 这一方法类比应用，其中说法错误的是（　　） A． a  t （加速度一时间）图像面积反映速度变化量 B． x  F （位移一力）图像面积反映力所做的功 C． F  x （力一位移）图像面积反映力所做的功 D． I  t （电流强度一时间）图像面积反映电量 14．有一条横截面积为 S 的导体，通过的电流为 I，该导体内单位长度内自由电荷数为 n，每个自由电荷的 电量为 q，以下说法中正确的是（　　） I A．该导体自由电荷定向移动的速率为 nq ，该速率很小，远小于光速 I B．该导体自由电荷定向移动的速率为 nq ，该速率很大，等于光速 I C．该导体自由电荷定向移动的速率为 nqS ，该速率很小，远小于光速 I D．该导体自由电荷定向移动的速率为 nqS ，该速率很大，等于光速 15．如图所示，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 D．自由电子定向移动的速率不相等 二、填空题（共 4 题） 16．恒定电流 （1）恒定电场 a.定义：由___________所产生的稳定的电场。 b.形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由___________、___________等电路元件所积累的电荷共同 形成的。 c.特点：任何位置的___________和___________都不随时间变化，其基本性质与静电场相同。 （2）恒定电流 a.定义：___________都不随时间变化的电流称为恒定电流，电流的强弱程度用___________这个物理量表 示。 b.公式： I  q t t ，其中：I 表示电流，q 表示在时间 内通过导体横截面的___________ c.单位：___________，简称___________，符号是___________；常用的电流单位还有毫安（mA）、微安 （μA）。1 A=___________ mA；1 A=___________ μA。 17．金属导体内部，10s 内通过导体横截面的电荷量为 10C，则导体中的电流是_____，通过导体横截面的 电子的数目是______。 21 18．如图所示电解槽中，1min 内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为 1.125 �10 和 7.5 �1020 ，则通过电解槽的电流为_______．（已知一个电子带电量大小为 e  1.6 �10C 19 ） 19．如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置．电源输出电压恒为 8V ，S 是单刀双掷开关，G 为灵敏电流计，C 为平行板电容器． （1）当开关 S 接_______时（选填“1”或“2”）平行板电容器放电，流经 G 表的电流方向与充电时________ （选填“相同”或“相反”），此过程中电容器的电容将__________（选填“增大”或“减小”或“不变”）． （2）将 G 表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如乙图所示，由图 可算出电容器的电容为_________F（计算结果保留两位有效数字）． 三、综合题（共 4 题） 20．氢原子内有一个氢原子核和一核外电子，电子和原子核都带一个元电荷，电子带负电，原子核带正电， 电子质量为 m，设电子绕原子核运动的轨道半径为 r，求： （1）电子的运动周期； （2）电子的动能 Ek； （3）等效电流的大小. 21．如图所示的电解槽中，如果在 4 s 内各有 10C 的正、负电荷通过面积为 0.8 m2 的横截面 AB，那么： (1)指出正、负离子定向移动的方向？ (2)电解槽中的电流为多大？ 22．在一段粗细均匀的金属导体两端加上恒定电压 U，已知金属导体长为 L，电阻率为 ρ0，密度为 ρ，每摩 尔导体中的电子数为 n，摩尔质量为 M，阿伏伽德罗常数为 NA，求导体内自由电子的定向移动速率。 23．一太阳能电池为一家用电器供电时，电流为 40mA，求在 10s 内通过该家用电器的电荷量。 参考答案 1．A 2．B 3．B 4．B 5．C 6．D 7．A 8．C 9．C 10．B 11．D 12．B 13．B 14．A 15．A 16．稳定分布的电荷 A 103 电源 导线 电荷分布 电场强度 106 6.25 �1019 17．1A 18．5A 19．2 相反 不变 2πr 20．（1 ） e 3.9×10-4 mr e2 ke 2 k ；（ 2 ） 2r ；（ 3 ） 2πr k mr 21．(1)正离子向右运动，负离子向左运动；(2)5A 22． v UM ne  0 L 23．0.4C 大小、方向 电流 电荷量 安培 安