人教版高二物理选修3-1:第二章第1节 电源和电流 导学案设计 无答案 联系客服

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5. 答案 D

解析 从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率,还与导体的横截面积有关,故选D.电荷的定向移动形成电流,这个定向移动的速率就是电流微观表达式I=nqSv中的v. 6. 答案 AC

解析 此题考查对电流公式I=q/t的理解及电流的微观表达式I=nqvS的理解.在Δt时间内,以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为vΔt,由于铜导线的横截面积为S,则在Δt时间内,电子经过的导线体积为vΔtS.又由于单位体积的导线中有n个自由电子,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvSΔt,故A正确.由于流经导线的电流为I,则在Δt时间内,流经导线的电荷量为IΔt,而电子的电IΔt

荷量为q,则Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为,故C也正确.

q

点评 电流的微观表达式I=nqSv,S为导体的横截面积,v为导体中自由电荷沿导体定向移动的速率,n为导体单位体积内的自由电荷数,从微观看,电流决定于导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速度,还与导体的横截面积有关. 7. 答案 AB 解析

截取圆环的任一横截面S,如右图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T内,通过这个横截面的电荷量为Q,qQ

则有I== tT

2πQω又T=,所以I= ω2π

由上式可知,选项A、B正确. 8. 答案

ve

2πr

解析 等效电流为电子沿圆周持续运动时产生的.每经一个周期,通过圆周某点的电荷量为e.电子运动的周期T=2πr/v,由I=q/t得I=e/T=ve/(2πr).

方法点拨 电荷的运动可以等效为电流,计算中可以选取一定时间(一般选一个周期),此时间内通过截面的电荷量与时间的比值即为等效电流. 课后巩固练 1. 答案 D

解析 依据电流的定义式可知,电流与q、t皆无关,显然选项A是错误的.虽然电流是标量,但是却有

方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,但如果方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B也是错误的.电流是标量,故选项C也不对. 2. 答案 D

解析 导线内部的电场是电源和导线堆积电荷所形成的两部分电场的矢量和,稳定后不同于静电平衡(内部场强处处为零),而是场强大小恒定,方向与导线切线一致,是一种动态的平衡,故A、B、C错. 3. 答案 BC

解析 电源的作用是能直接释放电能,就是保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流,选项B、C正确. 4. 答案 AD

解析 在电源的外部电路中,电流从正极流向负极,在电源的内部,电流从负极流向正极,电源正极电势高于负极电势,所以A正确,B错误.电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C错误.电容器充电时,电子流入负极板,所以电流从负极板流出,流入正极板.5. 答案 C

q

解析 由I=知q大,I不一定大,还要看t的大小,故A错.由I=nqSv知,电子运动的速率v大,电流

t不一定大,电流还与n、S有关,另外电子无规则热运动速度很大,不能形成电流,故B错.单位时间通过导线横截面的电荷量越多,电流越大,C对.电流虽有方向但不是矢量,因合成遵循代数法则,故D错. 6. 答案 D

q2ne+2ne4ne解析 I===,故选D.

ttt7. 答案 A

qLNve

解析 由公式I=,q=Ne,t=得I=,

tv240240I

N==5×1011个.

ve8. 答案 B 9. 答案 C 10. 答案 D

解析 正电荷定向移动方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向也是电流方向,有正、负电荷反向经q

过同一截面时,I=公式中q应该是正、负电荷

t

n1e+n2e

电荷量绝对值之和.故I=,电流方向由A指向B,故选项D正确.

t

11. 答案 1.6×109 逆时针

1019 Cq1.6×解析 电流方向的规定是正电荷移动的方向,与负电荷移动的方向相反.根据电流的定义I==-

t1010 s=1.6×109 A. 12. 答案 6×104 s

解析 该次闪电过程中产生的电荷量为

q=I1t1=6.0×104×0.5 C=3×104 C,若流过电灯,可供照明的时间t2=

q3×104

= s=6×104 s I20.5