《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 課時(shí)提升作業(yè)九 2.1 電源和電流 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 課時(shí)提升作業(yè)九 2.1 電源和電流 新人教版選修3-1(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)提升作業(yè) 九 電源和電流
(20分鐘 50分)
一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分)
1.導(dǎo)體中電流I的表達(dá)式I=nqSv,其中S為導(dǎo)體的橫截面積,n為導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù),q為每個(gè)自由電荷所帶的電荷量,v是 ( )
A.導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速率
B.導(dǎo)體傳導(dǎo)的速率
C.電子熱運(yùn)動(dòng)的速率
D.自由電荷定向移動(dòng)的速率
【解析】選D。從微觀上看,電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個(gè)自由電荷的電荷量、定向移動(dòng)速率,還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān),公式I=nqSv中的v就是自由電荷定向移動(dòng)的速率,選D。
2.(多選)關(guān)于電流的下列說法中,正確的是 ( )
A.電
2、路中的電流越大,表示通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多
B.在相同時(shí)間內(nèi),通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流就越大
C.通電時(shí)間越長(zhǎng),電流越大
D.導(dǎo)體中通過一定的電荷量所用時(shí)間越短,電流越大
【解析】選B、D。由q=It可知,通過電流越大,但時(shí)間不一定長(zhǎng),故電量不一定多,A錯(cuò)誤;由I=可知,所用時(shí)間相同時(shí),通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,則導(dǎo)體中的電流越大,通過導(dǎo)體橫截面的電荷量相同時(shí),所用時(shí)間越短,則導(dǎo)體中的電流越大,B、D正確;電流等于電量與所用時(shí)間的比值,與通電時(shí)間無關(guān),C錯(cuò)誤。
3.如圖所示,將左邊的銅導(dǎo)線和右邊的鋁導(dǎo)線連接起來,已知截面積S鋁=2S銅。在銅導(dǎo)線上取一截面A,在鋁
3、導(dǎo)線上取一截面B,若在1 s內(nèi)垂直地通過它們的電子數(shù)相等,那么,通過這兩截面的電流的大小關(guān)系是
( )
A.IA=IB B.IA=2IB
C.IB=2IA D.不能確定
【解析】選A。這個(gè)題目中有很多干擾項(xiàng),例如兩個(gè)截面的面積不相等,導(dǎo)線的組成材料不同等等。但關(guān)鍵是通過兩截面的電子數(shù)在單位時(shí)間內(nèi)相等,根據(jù)I=可知電流強(qiáng)度相等。
4.(多選)(2018·洛陽高二檢測(cè))硅光電池已廣泛應(yīng)用于人造衛(wèi)星和燈塔、高速公路“電子眼”等設(shè)施;其原理如圖所示,a、b是硅光電池的兩個(gè)電極,P、N是兩塊硅半導(dǎo)體,P、N可在E區(qū)形成勻強(qiáng)電場(chǎng),P的上表面鍍有一層膜,當(dāng)光照射時(shí),P內(nèi)產(chǎn)
4、生的自由電子經(jīng)E區(qū)電場(chǎng)加速后到達(dá)半導(dǎo)體N,從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。以下說法中正確的是
( )
A.a電極為電池的正極
B.電源內(nèi)部的電流方向由P指向N
C.E區(qū)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由N指向P
D.硅光電池是一種把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
【解析】選A、C。根據(jù)題意,E區(qū)電場(chǎng)能使P逸出的自由電子向N運(yùn)動(dòng),因負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相反,所以電場(chǎng)方向由N指向P,C正確;由于電流的方向與負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向相反,所以電源內(nèi)部的電流方向由N指向P,B錯(cuò)誤;根據(jù)以上對(duì)電流方向的分析可知,a為電源正極,A正確;該電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故D錯(cuò)誤。
二、非選擇題(22分。要有必要的文字說明和解題步驟
5、,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)
5.電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流,設(shè)氫原子中的電子以速率v在半徑為r的軌道上運(yùn)動(dòng),用e表示電子的電荷量,則其等效電流為多大?
【解析】等效電流為電子沿圓周持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的。每經(jīng)一個(gè)周期,通過圓周某點(diǎn)的電荷量為e。電子運(yùn)動(dòng)的周期T=,由I=得I==。
答案:
【互動(dòng)探究】
若氦原子中的兩個(gè)電子以速率v在半徑為r的同一軌道上運(yùn)動(dòng),則等效電流為多大?
提示:每一周期通過圓周某點(diǎn)的電荷量為2e,則I==。
【能力挑戰(zhàn)區(qū)】
1.在顯像管的電子槍中,從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)中,設(shè)其初速度為零,經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束
6、。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí),一小段長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是 ( )
A. B.
C. D.
【解析】選B。設(shè)電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后的速度為v,電子束中單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n,則eU=mv2,I=nevS,長(zhǎng)為Δl的電子束中的電子數(shù)N=nΔlS,聯(lián)立以上三式解得N=,故B正確。
2.如圖所示是靜電除塵器的示意圖,A接高壓電源的正極,B接高壓電源的負(fù)極,A、B之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)??諝獗浑婋x為電子和正離子,電子奔向正極A的過程中,遇到煙氣中的煤粉,使煤粉帶負(fù)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(huì)吸附n mol電子,每晝夜能除塵m kg,計(jì)算高壓電源的電流強(qiáng)度I。(已知電子的電荷量為e,阿伏加德羅常數(shù)為NA,一晝夜時(shí)間為t)
【解析】根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式I=。只要能夠計(jì)算出一晝夜時(shí)間內(nèi)通過的電荷量Q,就能夠求解電流強(qiáng)度I,需要注意的是,流過電源的電荷量Q跟煤粉吸附的電荷量Q′并不相等,由于電離出的氣體中電子和正離子同時(shí)導(dǎo)電,煤粉吸附的電荷量Q′=Q。
因?yàn)镼′=mneNA,Q=It,
所以mneNA=It,I=。
答案:
4