人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流课后练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流课后练习题，共5页。试卷主要包含了下列说法正确的是，解析等内容，欢迎下载使用。


1．(多选)下列说法正确的是( )
A．电源的作用是使电路中产生电荷
B．电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动
C．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位
2.
如图所示是通有恒定电流的某段导体．在5s内有10C的负电荷向右通过横截面A，则导体内电流的大小和方向分别是( )
A．2A、向右B．2A、向左
C．50A、向右D．50A、向左
3．某移动电源上标识的“4500mA·h”反映的物理量是( )
A．电压B．电功
C．功率D．电量
4．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法．下列四个选项中应用了比值定义法的是( )
①加速度a＝eq \f(Δv,Δt)②电场强度E＝eq \f(kQ,r2)
③电容C＝eq \f(Q,U) ④电流I＝eq \f(q,t)
A．①③B．②③
C．②③④D．①③④
5．雷云一般聚集大量的负电荷Q.假设雷云与大地构成了一个大电容器，把它视作平行板电容器，其电容为C，则下列说法正确的是( )
A．雷云与大地之间的电压为CQ
B．雷云与大地之间的电场线方向向下
C．若这片云与大地之间的距离减小，则C减小
D．若雷云持续放电时间为t，则放电电流的平均值为eq \f(Q,t)
6．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I.设每单位体积的导线内有n个自由电子，电子电荷量为e，电子的定向移动速率为v.则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目为( )
A．SvΔtB．eq \f(IΔt,e)
C．nvΔtD．eq \f(IΔt,Se)
7.
(多选)如图所示，半径为R(远大于圆环横截面半径)的橡胶圆环带均匀正电荷，总电荷量为Q.现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，将产生等效电流．下列说法正确的是( )
A．使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
C．若ω、Q不变，使环的半径增大，电流将变大
D．若ω、Q不变，使环的半径增大，电流将变小
B组 能力提升练
8．(多选)如图为一半径为R的绝缘盘，在盘的外缘均匀地分布着总电荷量为Q的正电荷．现使绝缘盘以角速度ω顺时针(从上向下看)匀速转动，绝缘盘中产生的电流大小为I.下列说法正确的是( )
A．绝缘盘中的电流方向从上向下看为顺时针
B．如果仅使绝缘盘所带的电荷量增大为原来的两倍，则I加倍
C．如果仅使角速度ω加倍，则I不变
D．如果仅使绝缘盘的半径加倍，则I加倍
9．(多选)如图甲所示电路中，定值电阻R1＝R2＝5Ω，电容器电容C＝500μF，电源电动势E＝3.0V，内阻不计．开始时，单刀双掷开关S断开，电容器不带电．图乙和图丙分别为电容器两极间电压UC、电容器支路中电流IC随时间t变化的关系图线，规定电容器支路中电流方向向右为正方向．下列说法正确的是( )
A．图乙是开关S先置于1时的图像，图丙是开关S置于1足够长时间后再置于2后的图像
B．图乙中a＝3.0V，图丙中图线与坐标轴围成的面积等于1.5×10－3C
C．图乙中的t1和图丙中的t2相等
D．若开关S先置于1足够长时间后再置于2，经过0.1s电容器放电完毕，则流过定值电阻R2的平均电流为15mA
10．(多选)等离子体推进器的原理结构如图所示，由电子枪产生高速电子流，经过碰撞，电子将等离子体发生器内的惰性气体电离，形成等离子体，然后等离子体中的正离子经过静电加速层加速后高速飞出，从而对等离子推进器产生作用力．假设正离子的质量为m，电荷量为q，经电压为U的静电加速层加速后形成电流为I的离子束，忽略离子进入静电加速层的初速度，不计离子重力和离子间的相互作用力．下列说法正确的是( )
A．离子推进器是将化学能转化为机械能的装置
B．离子由静电加速层喷出时的速度大小为eq \r(\f(qU,2m))
C．单位时间内，由静电加速层喷出的离子数为eq \f(I,q)
D．离子推进器产生的推力大小为Ieq \r(\f(2mU,q))
11．盛夏的入夜，正当大地由喧闹归于沉睡之际，天空却不甘寂寞地释放着大自然的烟火，上演着一场精彩的闪电交响曲．某摄影爱好者拍摄到的闪电如图所示．闪电产生的电压、电流是不稳定的，假设这次闪电产生的电压可等效为2.5×107V，电流可等效为2×105A，历时1×10－3s.
(1)闪电定向移动的是电子，若这次闪电产生的电荷量以0.5A的电流给小灯泡供电，供电时间为多长？
(2)这次闪电释放的电能是多少？
课时分层作业(十四) 电源和电流
1．解析：电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷(并不是创造了电荷，而是使正、负电荷发生了分离)，这样电源两端就会产生电压，电压使电路中的电荷发生定向移动形成电流，而不是产生电荷，故A错误，B正确；电流虽有方向，但它是一个标量，故C错误；在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是国际单位制中的七个基本单位之一，故D正确．
答案：BD
2．解析：根据电流的定义式I＝eq \f(q,t)，可得电流的大小为I＝eq \f(10,5)A＝2A，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与其定向移动的方向相反，故电流向左．B正确．
答案：B
3．解析：移动电源上标志的4500mA·h反映的物理量是电量，表示以4500mA放电，可以放一个小时，故D正确，A、B、C错误．
答案：D
4．解析：加速度a＝eq \f(Δv,Δt)，电容C＝eq \f(Q,U)，电流I＝eq \f(q,t)均采用比值定义法，电场强度E＝eq \f(kQ,r2)不是比值定义法．故选D.
答案：D
5．解析：雷云与大地之间的电压为U＝eq \f(Q,C)，A错误；雷云与大地之间的电场线指向带负电的雷云，故电场线的方向向上，B错误；根据电容的定义式C＝eq \f(εrS,4πkd)，可知云与地面间的距离减小时，电容C增大，C错误；若雷云持续放电时间为t，由电流的定义式可得，放电电流的平均值为I＝eq \f(Q,t)，D正确．
答案：D
6．解析：根据电流的定义式I＝eq \f(q,t)可知，在Δt时间内通过导体横截面的自由电子的电量q＝IΔt，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为N＝eq \f(q,e)＝eq \f(IΔt,e)，又N＝nV＝nSvΔt，故B正确．
答案：B
7．解析：在圆环上取很小的一段长度Δs，根据电流的定义可得等效环形电流为I＝eq \f(Δq,Δt)＝eq \f(\f(Δs,2πR)Q,Δt)＝eq \f(vQ,2πR)＝eq \f(ωQ,2π)，
所以使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，而I与R无关，所以若ω、Q不变，使环的半径增大，电流不变．故A、B正确，C、D错误．
答案：AB
8．解析：盘的外缘均匀地分布着正电荷，从上向下看，盘顺时针匀速转动，正电荷顺时针匀速转动，正电荷的定向移动方向是电流方向，因此绝缘盘中的电流方向从上向下看为顺时针，故A正确；截取盘的外缘任一截面，设在盘运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q，即I＝eq \f(Q,t)＝eq \f(Q,T)＝eq \f(Q,\f(2π,ω))＝eq \f(Qω,2π)，如果仅使绝缘盘所带的电荷量增大为原来的两倍，则I加倍，故B正确；由上述分析可知电流为I＝eq \f(Qω,2π)，如果仅使角速度ω加倍，则I加倍，故C错误；由上述分析可知电流为I＝eq \f(Qω,2π)，电流与绝缘盘的半径R无关，如果仅使绝缘盘的半径加倍，则I不变，故D错误．
答案：AB
9．解析：开关接1时，电容器处于充电过程，电压逐渐增大，开关接2时，电容器处于放电过程，电流逐渐减小，则题图乙是开关S先置于1时的图像，题图丙是开关S置于1足够长时间后再置于2后的图像，A正确．充电时电容器两极板的最大电压等于电源电动势，即UC＝E＝3.0V，则题图乙中a＝3.0V；放电时，电容器所储存的电荷量为Q＝CU＝500×10－6×3.0C＝1.5×10－3C，根据q＝It，所以题图丙中图线与坐标轴围成的面积等于1.5×10－3C，则B正确．电容器的充、放电时间不同，C错误；若开关S先置于1足够长时间后再置于2，经过0.1s电容器放电完毕，则有I＝eq \f(q,t)＝eq \f(1.5×10－3,0.1)A＝15mA，则流过定值电阻R2的平均电流为15mA，D正确．
答案：ABD
10．解析：离子推进器可将静电加速层中的电能转化为机械能，A错误；根据动能定理有qU＝eq \f(1,2)mv2，则离子由静电加速层喷出时的速度大小为v＝eq \r(\f(2qU,m))，B错误；若n表示单位时间内由静电加速层喷出的离子数，根据电流的定义有I＝nq，则单位时间内，由静电加速层喷出的离子数为n＝eq \f(I,q)，C正确；Δt时间内喷出离子的动量为Δp＝nΔtmv，根据动量定理有FΔt＝Δp则F＝nmv＝Ieq \r(\f(2mU,q))，D正确．
答案：CD
11．解析：(1)根据电流的定义式I＝eq \f(q,t)
可得q＝It＝2×105×1×10－3C＝200C
供电时间t′＝eq \f(q,I′)＝eq \f(200,0.5)s＝400s
(2)这次闪电释放的电能为E＝qU＝200×2.5×107J＝5×109J
答案：(1)400s (2)5×109J