课时分层作业(九) 电流
(时间:15分钟 分值:50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)
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时才能形成电流,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.非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电压可达100 V,电流50 A,每秒钟放电150次,其放电情况可近似看作如图所示的规律。则放电1 s非洲电鳐放出的电荷量为( )
A.25 C B.50 C
C.150 C D.250 C
A [由图象可得1 s内电鳐的放电时间为0.5 s,根据电流的定义式I=,可得q=It=50×0.5 C=25 C,故A正确。]
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,C、D错误。]
4.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,那么通过这个截面的电流为 ( )
A.0 B.0.8 A
C.1.6 A D.3.2 A
D [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
=3.2 A,故正确选项为D。]
5.如图所示,一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷,每米电荷量为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.vqS D.
A [由题意,经过时间t通过横截面的电荷量Q=qvt,根据I=得,I==vq,故A正确。]
6.重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束,其束流强度为1.2×10-5 A,则在1 s内发射的重离子个数为(e=1.6×10-19 C)( )
A.3.0×1012 B.1.5×1013
C.7.5×1013 D.3.75×1014
B [1 s内发射的重离子的电荷量为Q=It=1.2×10-5 C,每个重离子的电荷量为5e,则通过的重离子数为n===1.5×1013(个),选项B正确。]
二、非选择题(14分)
7.夏季某日午后,某地区距地面约1 km的空中有两块乌云,相距3 km,它们因与空气摩擦带电,致使两块乌云之间的电势差保持约为3×109 V不变。已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m,请对以下问题进行估算。
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣?
(2)当电闪雷鸣时,若两块乌云之间通过的电荷量为500 C,可释放多少能量?
(3)这次放电现象历时约0.01 s,则其平均电流约为多大?
[解析] (1)由E=得d== m=1 000 m。