新教材鲁科版高中物理必修第三册第三章恒定电流课时练习题含答案解析.doc

第三章 恒定电流1、电流 12、电阻 63、电功与电热 134、串联电路和并联电路 201、电流◎题组一　电流的理解与计算1．(多选)关于电流的概念，下列说法正确的有(　　)A．导体中有电荷运动就可以形成电流B．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C．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D．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零CD　[导体中的电荷定向移动才能形成电流，故A错误；电流是一个标量，因为其运算不符合矢量运算法则，为了便于研究电流，人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，以区别于负电荷的定向运动，故B错误；国际单位制中共有7个基本量，电流是其中之一，故C正确；对于导体，其两端电势差为零时，导体内无电场，自由电子不能定向移动，故电流为零，故D正确]2．关于电流的方向，下列说法正确的是(　　)A．在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向B．在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向C．无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D．在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成电流，所以电流有两个方向C　[电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。

在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的反方向，A错误；在电解液中，正离子定向移动的方向或者负离子定向移动的反方向是电流的方向，B、D错误；无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反，C正确]3．(多选)下列关于电流的说法中，正确的是(　　)A．电路中电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多B．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大C．通电时间越长，电流越大D．导体中通过一定的电荷量，所用时间越短，电流越大BD　[电路中电流越大，由电流的定义式I＝知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，故A错误；由电流的定义式I＝知，在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故B正确；电流的大小与通电时间无关，由导体两端的电压与电阻决定，故C错误；导体中通过某一横截面电荷量一定，所用时间越短，电流越大，故D正确]◎题组二　三种速率及电流强度的微观表达式4．一根导线，分别通以不同的电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的是(　　)A．单位体积内自由电子数较多B．自由电子定向移动的速率较大C．自由电子的热运动速率较大D．电流的传导速度较大B　[对于同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的，A错误；电流和自由电子的定向移动的速率有关，与自由电子的热运动速率无关，B正确，C错误；电流的传导速度是电场的形成速度，等于光速c，和电流的大小无关，D错误。

]5．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的2倍，下列说法中正确的是(　　)A．通过甲、乙两导体的电流相同B．通过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率大小相同B　[由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，因此乙导体中的电流是甲的2倍，故A错误，B正确；又I＝nqSv，则v＝，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道)，所以v的关系无法判断，故C、D错误]6．(多选)如图所示为一半径为R的绝缘圆盘，在圆盘的外缘均匀地分布着电荷量为Q的正电荷现使绝缘圆盘从上向下看以角速度ω顺时针匀速转动，绝缘圆盘中产生的电流大小为I则下列说法正确的是(　　)A．绝缘圆盘中的电流方向从上向下看为顺时针B．如果仅使绝缘圆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．如果仅使绝缘圆盘的半径加倍，则I加倍AB　[正电荷运动的方向为电流方向，则绝缘圆盘中的电流方向从上向下看为顺时针，A正确；截取圆盘的外缘任一截面，则在圆盘运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q，即I＝＝＝＝，由上式可知B正确，C、D错误。

]7．如图所示，一由不同金属材料制成的导体，左、右部分分别为A、B，且两部分导体的横截面积关系为SB＝2SA如果在相等的时间内通过A、B横截面的自由电荷数相等则流过A、B的电流的关系为(　　)A．IA＝IB　　 B．IA＝2IBC．IB＝2IA D．不能确定A　[这个题目中有些干扰项，例如两个横截面的面积不相等，导体的组成材料不同，但关键是在单位时间内通过两横截面的自由电荷数相等，根据I＝可知电流相等，故A正确]8．某电解池中，若在2 s内分别有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某一截面，那么2 s内通过这个截面的电流为(　　)A．0　　　　 B．0.8 AC．1.6 A D．3.2 AD　[电路中的电流大小I＝，q应为通过某一横截面的电荷量，I＝＝ A＋ A＝3.2 A，选项D正确]9．铜的相对原子质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为多大？[解析]　假设电子平均定向移动的速率为v，那么在时间t内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，物质的量为，所以电荷量q＝。

电流I＝＝，所以v＝[答案]　10．如图所示为一磁流体发电机示意图，A、B是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入，在t时间内有n个自由电子落在B板上，则关于R中的电流大小及方向判断正确的是(　　)A．I＝，从上向下 B．I＝，从上向下C．I＝，从下向上 D．I＝，从下向上A　[由于自由电子落在B板上，则阳离子落在A板，因此R中的电流方向为自上而下，电流大小I＝＝，A正确]11．(多选)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I；设单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为(　　)A．nvSΔt B．nvΔtC． D．AC　[因为I＝，所以q＝IΔt，自由电子数目为N＝＝，C正确，D错误；又因为电流的微观表达式为I＝nevS，所以自由电子数目为N＝＝＝＝nvSΔt，A正确，B错误]12．若氢原子的核外电子做半径为r的匀速圆周运动，已知电子的质量为m，电荷量为e，静电力常量为k， (1)则核外电子绕核运动的周期为多少？(2)电子绕核的运动可等效为环形电流，求电子运动的等效电流的大小。

[解析]　(1)氢原子的核外电子做匀速圆周运动，由库仑力提供向心力，可得k＝mr，解得T＝2)氢原子的核外电子做匀速圆周运动，一个周期通过横截面的电荷量为e，根据定义式I＝，可得电子运动的等效电流的大小I＝，把T代入，解得I＝[答案]　(1)　(2)13．某导体的电阻为10 Ω，15 s内通过该导体的某一横截面的电荷量为18 C1)该导体两端的电压为多少？(2)5 s内通过这个横截面的电子有多少个？(电子所带电荷量的绝对值为1.6×10－19C)[解析]　(1)由电流的定义可得：导体中的电流I＝由欧姆定律可得：U＝IR＝R＝×10 V＝12 V2)电子所带电荷量的绝对值为1.6×10－19C，则电子个数n＝＝＝＝3.75×1019个[答案]　(1)12 V　(2)3.75×10192、电阻◎题组一　对电阻定律的理解1．两根材料相同的导线，长度之比为1∶2，质量之比为2∶1，加上相同的电压后，通过它们的电流之比为(　　)A．8∶1　　　B．4∶1　　　C．1∶1　　　D．1∶4A　[该题考查电阻定律的理解与应用，解题的关键是通过质量之比求得横截面积之比同种材料的密度相同，所以质量之比等于体积之比，V1∶V2＝2∶1，再根据长度之比，求得的横截面积之比S1∶S2＝4∶1，由电阻定律可以求得R1∶R2＝1∶8，加上相同的电压，由R＝有I1∶I2＝8∶1，A正确。

]2．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc当将A与B接入电压为U(V)的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U(V)的电路中，则电流为(　　)A．4I　　B．2I　　C．I　　D．IA　[设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有＝设AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有＝＝所以，电流之比＝＝，I2＝4I1＝4I，A正确]3．如图所示为“探究导体电阻与其影响因素的关系”的电路图a、b、c、d是四条不同的金属导体，b、c、d与a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同，c与a横截面积不同，d与a材料不同则下列操作正确的是(　　)A．开关闭合前，移动滑片使滑动变阻器的阻值最小B．研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压值C．研究电阻与横截面积的关系时，需分别测量b、c两条导体两端的电压值D．研究电阻与材料的关系时，需分别测量c、d两条导体两端的电压值B　[由题图可知滑动变阻器是限流式接法，开关闭合前，移动滑片使滑动变阻器的阻值最大，这时电路中的电流最小，故选项A错误；a、b的长度不同，研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压，U＝IR，电压大，则电阻大，可知电阻与长度的关系，故选项B正确；c与a横截面积不同，研究电阻与横截面积的关系时，需分别测量a、c两条导体两端的电压值，而不是测量b、c两条导体两端的电压值，故选项C错误；d与a材料不同，研究电阻与材料的关系时，需分别测量a、d两条导体两端的电压值，而不是c、d两条导体两端的电压值，故选项D错误。

]◎题组二　电阻和电阻率的比较4．关于公式R＝、R＝以及变形式ρ＝的理解正确的是(　　)A．由R＝可知，导线的电阻与电压成正比，与电流成反比B．由R＝可知，导线的电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比C．由ρ＝可知，导线的电阻率与导线的横截面积成正比D．由ρ＝可知，导线的电阻率与导线的长度成反比B　[R＝是电阻的定义式，电压和电流能用来量度电阻，但并不决定导线的电阻，A错误；R＝为导线电阻的决定式，因此导线的电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比，B正确；电阻率与导线的电阻、导线的长度和横截面积无关，只与导线本身的性质有关，C、D错误]5．(多选)某导线的截面为半径为r的圆，取长度为l的该导线接在恒定的电压两端，自由电子定向移动的平均速率用v表示则下列叙述正确的是(　　)A．仅将导线两端的电压变为原来的2倍，则v变为原来的2倍B．仅将导线的长度减半，则v变为原来的2倍C．仅将导线的长度变为原来的2倍，则v变为原来的2倍D．仅将导线的半径变为原来的2倍，则v变为原来的2倍AB　[仅将导线两端的电压变为原来的2倍，由电阻定义式R＝可知，电流变为原来的2倍，则由电流的微观表达式I＝nqvS知，自由电子定向移动的平均速率v变为原来的2倍，A正确；仅将导线的长度减半，则由电阻定律R＝ρ知，导线的电阻变为原来的一半，流过导线的电流变为原来的2倍，则由电流的微观表达式I＝nqvS知，自由电子定向移动的平均速率v变为原来的2倍，B正确；同理C错误；仅将导线的半径变为原来的2倍，由S＝πr2可知，截面面积变为原来的4倍，由电阻定律R＝ρ知，电阻变为原来的，电流变为原来的4倍，根据电流的微观表达式I＝nqvS知，自由电子定向移动的平均速率v不变，D错误。

]6．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d，乙电阻丝长为。