高中物理 3.2研究电流、电压和电阻自我小测 沪科版选修3-1.doc

研究电流、电压和电阻 1对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流(　　) A．有可以自由移动的电荷 B．导体两端有电压 C．导体内存在电场 D．导体两端加有恒定的电压 2如图所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设基元电荷为e，则以下解释中正确的是 (　　) A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向B→A B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝ D．溶液内电流方向从A到B，电流I＝ 3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度是甲导体的2倍 D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相同 4如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒每米的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为(　　) A．vq B. C．qvS D．qv/S 5一块石英手表正常工作时，通过表芯的电流为2 μA，则在24 h内通过表芯的电荷量是________，通过电子的数目是________。 6在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S，电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电子个数是__________。 A. B. C. D. 7在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速，且形成电流为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的初速不计，则t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？ 8银导线的横截面积S＝4 mm2，通以I＝2 A的电流，若每个银原子可以提供一个自由电子，试推导银导线单位长度上的自由电子数的计算公式，并计算结果。(已知银的密度ρ＝10.5×103 kg/m3，摩尔质量M＝108 g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1) 解析：导体两端有电压或导体内存在电场都可以使电荷定向移动，但都可能是瞬时的，要想产生恒定的电流，导体两端必须有恒定的电压。 答案：D 解析：正电荷的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，有正负电荷反向经过同一截面时，I＝公式中q应该是正、负电荷量绝对值之和。故I＝，电流方向由A指向B，故选项D正确。 答案：D 解析：由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A错而B正确。由于I＝nqSv(n是单位体积中的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率)，所以v＝，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道)，所以无法判断。 答案：B 解析：在垂直棒的运动方向选取某一截面，设棒长为L，则棒上所有电荷通过这一截面所用的时间为t＝。由电流定义式I＝可得I＝＝qv，故选项A正确。 答案：A 解析：由q＝It得出24 h内通过表芯的总电荷量，而每个电子的电荷量为1.6×10－19 C，可求得通过电子的数目。 答案：0.172 8 C　1.08×1018个 解析：设加速后电子的速度为v，则eU＝mv2。又I＝neSv，n为单位体积内的电子数目，故Δl长内的电子数目：N＝nΔlS＝·ΔlS＝。 答案：B 解析：n＝Q/e＝It/e。 答案：It/e 解析：设单位长度为1，单位长的面积为S，则单位长度上的质量为ρS，摩尔数为，单位长度上的自由电子数n＝。 所以n＝ ＝＝2×1023。 答案：ρNAS/M　2×1023 2