人教版物理高二選修2-1第一章第二節(jié)電源同步訓練一．選擇題1．重離子腫瘤治療裝置中的回旋加速器可發(fā)射+5價重離子束，其束流強度為×10﹣5A，則在1s內(nèi)發(fā)射的重離子個數(shù)為（e=×10﹣19C）（）A． ×1012 B． ×1013 C． ×1013 D． ×1014答案：B解析：解答：1s內(nèi)發(fā)射的重離子的電荷量為Q=It=×10﹣5C．每個重離子的電荷量為5e，則通過的重離子數(shù)為（個）故選：B．分析：已知電流的多少和通電時間，根據(jù)公式Q=It求出電荷，再由Q=n?5e求出離子數(shù)目．2．某根導線中的電流為，則在內(nèi)通過這根導線某一橫截面的電量為（）A． B． C． D． 答案：A解析：解答：電流為，時間為；故電量q=It=×=；故選：A．分析：已知電流的大小和通電時間，根據(jù)公式q=It可求導體中的電量．3．如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流的變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法不正確的是（）A． 電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11：7B． 電源1與電源2的電動勢之比是1：1C． 在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1：2D． 在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1：2答案：D解析：解答：A、根據(jù)電源U﹣I圖線，，則r1：r2=11：7，故A正確．B、E1=E2=10V，故B正確C、D、燈泡伏安特性曲線與電源外特性曲線的交點即為燈泡與電源連接時的工作狀態(tài)則U1=3v，I1=5A，P1=15W，U2=5V，I2=6A，P2=30W，P1：P2=1：2，R1：R2=18：25故C正確，D錯誤故選D分析：根據(jù)電源的外特性曲線U﹣I圖線，可求出電動勢和內(nèi)阻；根據(jù)燈泡伏安特性曲線與電源外特性曲線交點確定燈泡與電源連接時工作電壓與電流，即可求出功率與燈泡電阻．4．一節(jié)干電池的電動勢為，表示該電池（）A． 一定有的化學能轉變成電能B． 在工作狀態(tài)下兩極間的電壓恒定為C． 比電動勢為的電池存儲的電能多D． 將1C電量由負極輸送到正極過程中，非靜電力做了的功答案：D解析：解答：A、D、電源電動勢的大小表征了電源把其它形式的能轉化為電能的本領大小，電動勢在數(shù)值上等于將1C電量的正電荷從電源的負極移到正極過程中非靜電力做的功，即一節(jié)干電池的電動勢為，表示該電池能將1C電量的正電荷由負極移送到正極的過程中，非靜電力做了的功，故D正確，A錯誤；B、工作狀態(tài)時兩極間的電壓為路端電壓，小于電源的電動勢；故B錯誤；C、電動勢大的說明電源把其它形式的能轉化為電能的本領大，但電動勢大的存儲的電能不一定多，故C錯誤．故選：D．分析：電源是一種把其它形式的能轉化為電能的裝置，電動勢E的大小等于非靜電力做的功與電量的比值，即，其大小表示電源把其它形式的能轉化為電能本領大小，而與轉化能量多少無關．5．如果閉合電路中電源的電動勢為12V，外電壓為10V，當有電量通過電路時，下列結論正確的是（）A． 在電源內(nèi)部，非靜電力將5J的其它形式的能轉化為電能B． 在電源內(nèi)部，靜電力將6J的其它形式的能轉化為電能C． 在電源外部，靜電力將5J的電能轉化為其它形式的能D． 在電源外部，靜電力將6J的電能轉化為其它形式的能答案：C解析：解答：在電源內(nèi)部，根據(jù)公式：W=qE=×12=6J，非靜電力將6J的其它形式的能轉化為電能．故A、B都錯誤．在電源外部，根據(jù)公式：W=qU=×10=5J，靜電力將5J的電能轉化為其它形式的能．故C正確，D錯誤．故選C．分析：在電源的內(nèi)部非靜電力做功將其它形式的能轉化為電能，在電源的外部，靜電力做功將電能轉化為其它形式的能．6．硅光電池作為電源已廣泛應用于人造衛(wèi)星、燈塔和無人氣象站等，高速公路上安裝的“電子眼”通常也采用硅光電池供電．硅光電池的原理如圖所示，a、b是硅光電池的兩個電極，P、N是兩塊硅半導體，E區(qū)是兩塊半導體自發(fā)形成的勻強電場區(qū)，P的上表面鍍有一層增透膜．光照射到半導體P上，使P內(nèi)受原子束縛的電子成為自由電子，自由電子經(jīng)E區(qū)電場加速到達半導體N，從而產(chǎn)生電動勢，形成電流．以下說法中正確的是（）A． E區(qū)勻強電場的方向由N指向PB． 電源內(nèi)部的電流方向由P指向NC． a電極為電池的負極D． 硅光電池是一種把化學能轉化為電能的裝置答案：A解析：解答：A、根據(jù)題意，E區(qū)電場能使P逸出的自由電子向N運動，因負電荷受到的電場力與電場方向相反，所以電場方向由N指向P，由于電流的方向與負電荷的運動方向相反，所以電源內(nèi)部的電流方向由N指向P，A正確、B錯誤；C、根據(jù)以上對電流方向的分析可知，a為電源正極，該電池是將光能轉化為電能的裝置，C、D錯誤．故選：A分析：根據(jù)負電荷的電場力從而確定電場強度的方向，由電流的方向與負電荷的運動方向相反，可確定電源的內(nèi)部電流方向．7．如圖，關于閉合電路，下列說法正確的是（）A． 電荷在電源外部受靜電力作用而運動，在電源內(nèi)部受非靜電力作用而運動B． 圖中a、b兩薄層之間所夾的區(qū)域是非靜電力做功的區(qū)域C． 電壓和電動勢這兩個概念包含的能量轉化方向相反D． 靜電力和非靜電力都使電荷做定向運動，對循環(huán)回路來說兩者使電荷沿電路運動的方向相反答案：C解析：解答：AB、電源在其內(nèi)部的a、b兩個區(qū)域依靠非靜電力做功，將其他形式的內(nèi)轉化為電能，在中間區(qū)域仍然是靜電力做功；在外部是靜電力做電荷做功，故A錯誤，B錯誤．C、電動勢表征電源將其他形式的能轉化為電能的能力，而電壓表征電能轉化為其他形式的能的能力，故C正確；D、在閉合電路中，在電源的外電路中，靜電力使正電荷從電源正極移到負極，使電荷發(fā)生定向移動；在電源內(nèi)部，非靜電力將電荷從電源負極搬到正極，使電荷發(fā)生定向移動，從而移動閉合電流，可見靜電力和非靜電力都使電荷做定向運動，對循環(huán)回路來說兩者使電荷沿電路運動的方向相同，故D錯誤．故選：C．分析：電源在其內(nèi)部的a、b兩個區(qū)域依靠非靜電力做功，將其他形式的內(nèi)轉化為電能，在中間區(qū)域仍然是靜電力做功；而電壓的概念則是電能轉化為其他形式的能；在電源的外電路中，靜電力使正電荷從電源正極移到負極，在電源內(nèi)部，非靜電力將電荷從電源負極搬到正極．8．關于電源和電動勢，下列說法不正確的是（）A． 電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置，這種轉化是通過非靜電力做功來實現(xiàn)的B． 電源的電動勢高，表明該電源把其他能轉化為電能的本領強，反之表明該電源把其他能轉化為電能的本領弱C． 電源電動勢，是由電源本身的性質(zhì)決定的，與電源是否接入電路，與電路的工作狀態(tài)無關D． 電源的電動勢和一段電路兩端電壓可以有相同的大小和單位，兩者的物理含義完全相同答案：D解析：解答：A、電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置，這種轉化是通過非靜電力做功來實現(xiàn)的；故A正確；B、電動勢反映電源將其他形式的能志化為電能的本領；電動勢高，表明該電源把其他能轉化為電能的本領強，反之表明該電源把其他能轉化為電能的本領弱；故B正確；C、電源電動勢，是由電源本身的性質(zhì)決定的，與電源是否接入電路，與電路的工作狀態(tài)無關；故C正確；D、電動勢和電壓具有相同的單位，但是其物理意義不同；故D錯誤；本題選錯誤的；故選：D．分析：電源的電動勢的物理意義是表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小，其大小等于電源沒有接入電路時電源兩極間的電壓；電動勢與外電路無關9．關于電流，下列說法中正確的是（）A． 通過導線截面的電量越多，電流越大B． 因為電流有方向，所以電流是矢量C． 單位時間內(nèi)通過導體截面的電量越多，導體中的電流越大D． 導體中有電荷運動就有電流答案：C解析：解答：電流的定義為電量與時間的比值，即為單位時間內(nèi)通過的電量，是由電量與時間共同決定的，電量多電流不一定大故A錯誤，但如果是單位時間內(nèi)通過截面的電量多，則電流大，故C正確，一個量有方向并不能定義為矢量，矢量的運算必須遵循平行四邊形定則，電流有方向但不符合矢量合成法則不是矢量，B錯誤，電荷的定向移動形成電流，若不是定向移動則不是電流，故D錯誤．故選C分析：對于電流的定義要明確是電荷的定向移動形成電流，其大小由是電量與時間的比值，電流有方向但因其運算不遵循矢量合成法測故不是矢量．10．如圖所示，是測定兩個電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中得到的電流和路端電壓圖線，則下列說法不正確的是（）A． 當I1=I2時，電源總功率P1=P2B． 當I1=I2時，外電阻R1=R2C． 當U1=U2時，電源輸出功率P出1＜P出2D． 當U1=U2時，電源內(nèi)部消耗的電功率P內(nèi)1＜P內(nèi)2答案：B解析：解答：A、由圖可知，兩電源的電動勢E相等．由電源的總功率P=EI得知，當I1=I2時，電源總功率P1=P2．故A正確．B、由圖可知，圖線1的斜率大于圖線2的斜率，則電源的內(nèi)阻r1＞r2，當I1=I2時，由閉合電路歐姆定律可知，R1＜R2．故B錯誤．C、電源的輸出功率P出=UI，當U1=U2時，由圖讀出I1＜I2，則P出1＜P出2．故C正確．D、當U1=U2時，由于E1=E2，由閉合電路歐姆定律可知：內(nèi)電壓相等．由圖知電流I1＜I2，由公式P=UI知：P內(nèi)1＜P內(nèi)2．故D正確．故選：B分析：根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知，圖線與縱軸交點坐標表示電動勢，電源的總功率P=EI，根據(jù)這兩點分析電源總功率的關系．圖線的斜率表示電源內(nèi)阻的大小，當電流I1=I2時，由歐姆定律比較外電阻的大小．電源的輸出功率P出=UI，當U1=U2時，由圖讀出電流大小，再比較輸出功率的大小．電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)=I2r．當U1=U2時，電流I1＜I2，而電源的內(nèi)阻r1＞r2，無法比較內(nèi)部消耗功率的大?。?1．下列關于電動勢的說法正確的是（）A． 電源的電動勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比，跟通過的電荷量成反比B． 只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的C． 非靜電力做的功越多，電動勢就越大D． 電動勢的單位跟電壓的單位一致，所以電動勢就是兩極間的電壓答案：B解析：解答：A、電源內(nèi)部非靜電力把正電荷從電源負極移送到正極，根據(jù)電動勢的定義式可知，電動勢等于非靜電力把單位正電荷從電源負極移送到正極所做的功．屬于比值定義，電動勢E與W、q及體積和外電路無關，由電源內(nèi)非靜電力的特性決定．故A錯誤，B正確；C、非靜電力做功的多少與時間有關，電動勢很小，若時間很長也可以做功很多；故C錯誤；D、電動勢和電壓雖然單位相同，但是二者具有不同的性質(zhì)，不能說電動勢就是電壓；故D錯誤；故選：B．分析：根據(jù)電動勢的定義式可知，非靜電力把單位正電荷從電源負極移送到正極所做的功等于電源的電動勢．電動勢是反映電源把其他形式的能轉化為電能本領強弱的物理量．電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓．12．關于電動勢，下列說法中正確的是（）A． 在閉合電路中，電源電動勢等于電源正負極之間的電勢差B． 電源電動勢總等于內(nèi)、外電路上的電壓之和，所以它的數(shù)值與外電路的組成有關C． 用電壓表（理想電壓表）直接測量電源兩極得到的電壓數(shù)值就等于電源電動勢的值D． 電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部從負極向正極移送單位電量的正電荷時，做功越少答案：C解析：解答：A、電源電動勢等于內(nèi)外電壓之和，外電路斷開時，電動勢等于正負極之間的電勢差，當外電路接通時，電動勢大于正負極之間的電勢差．故A錯誤．B、電動勢由電源本身決定，與外電路結構無關．故B錯誤；C、當電源與電路斷開時；用電壓表（理想電壓表）直接測量電源兩極得到的電壓數(shù)值就等于電源電動勢的值；故C正確；D、根據(jù)可得，電動勢等于非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負極向正極移動單位電荷量所做的功，故電動勢越大，這種功越多，故D錯誤．故選：C分析：電源的電動勢反映電源本身的特性，由電源本身決定，等于內(nèi)外電壓之和，與外電路結構無關；電動勢大小，反映非靜電力在電源內(nèi)部從負極向正極移動單位電荷量做功的多少，根據(jù)這些知識可以正誤．13．一條導線中的電流為，則在2s內(nèi)通過這條導線某一橫截面的電子數(shù)為（已知元電荷e=×10﹣19C，）（）A． B． 2 C． 1019 D． 2×1019答案：D解析：解答：已知I=，t=2s，則由可得：q=It=×2C=；則電子數(shù)為：個；故選：D．分析：已知電流的多少和通電時間，根據(jù)公式q=It求出電荷，再由q=ne求出電子數(shù)目．14．下列關于電源電動勢的說法中，正確的是（）A． 在某電池的電路中每通過2C的電量，電池提供的電能是4J，那么這處電池的電動勢是B． 電源的路端電壓增大時，其電源電動勢一定也增大C． 無論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源電動勢一定不變D． 電源的電動勢越大，電源所能提供的電能就越多答案：C解析：解答：A、電路中通過q=2C的電荷量，電池提供的電能W=4J，根據(jù)電動勢的定義式得電動勢E=2V．故A錯誤．B、電動勢表征電源本身的特性，與外電路無關，當電源的路端電壓增大時，其電源電動勢不變．故B錯誤．C、電動勢由電源本身決定，當內(nèi)電壓和外電壓變化時，電源電動勢保持不變．故C正確．D、電動勢越大，電源將單位正電荷負極移到正極提供的電能越多．故D錯誤．故選：C分析：電路中每通過2C的電荷量，電池提供的電能是4J，根據(jù)電動勢的定義式求出電動勢．電動勢表征電源本身的特性，與外電路無關，對于給定的電源，電動勢一定．電動勢越大，電源將單位正電荷負極移到正極提供的電能越多．15．鉛蓄電池的電動勢為2V，這表示（）A． 電路中通過1C的電量，電源把2J的化學能轉化為電能B． 把化學能轉化為電能的本領比一節(jié)干電池小C． 電源兩極間的電壓為2VD． 電源內(nèi)電壓為2V答案：A解析：解答：A、鉛蓄電池的電動勢為2V，表示非靜電力將單位正電荷從電源的負極通過電源內(nèi)部移送到正極時所做的功為2J，即2J化學能轉化為電能，故A正確；B、電源的電動勢是表示電源將其它形式的能轉化為電能的本領，鉛蓄電池的電動勢比一節(jié)干電池的電動勢大，故B錯誤；C、電源兩極間電壓，當電源不接入電路時，等于電源的電動勢；當接入電路時，小于電源的電動勢，故C錯誤；D、電源內(nèi)電壓是內(nèi)電阻對應的電壓，不一定是2V，故D錯誤；故選：A．分析：電動勢是一個表征電源特征的物理量．定義電源的電動勢是電源將其它形式的能轉化為電能的本領，在數(shù)值上，等于非靜電力將單位正電荷從電源的負極通過電源內(nèi)部移送到正極時所做的功．它是能夠克服導體電阻對電流的阻力，使電荷在閉合的導體回路中流動的一種作用．常用符號E（有時也可用ε）表示，單位是伏（V）．二．填空題16．電壓恒定的電源與一根玻璃管中的水銀柱組成電路，水銀柱中通過的電流為．今將這些水銀倒進另一根玻璃管中，管的內(nèi)徑是原管的2倍，重新與該電源組成電路，則流過水銀柱的電流為A．答案：解析：解答：當將全部水銀倒入另一個內(nèi)徑大一倍的U形玻璃管B中時，根據(jù)S=πr2可知，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)V=Sh可知，長度變?yōu)樵瓉淼膶w的電阻的大小與材料、長度、橫截面積和溫度有關，電阻變?yōu)樵瓉淼碾娫吹碾妷翰蛔?，根?jù)歐姆定律可得，解得：I=．故答案為：分析：①導體的電阻的大小與材料、長度、橫截面積和溫度有關，在材料和溫度不變時，導體越長、橫截面積越小電阻越大，反之越??；②因電源的電壓不變，根據(jù)歐姆定律表示出兩種情況下電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出答案．17．手電筒中標有“，”字樣的小燈泡正常發(fā)光時，通過的電流是A；1分鐘內(nèi)通過導體橫截面的電子數(shù)為個．（已知e=×10﹣19C）答案：|×1020解析：解答：由題可知小燈泡電壓U=，功率P=由P=UI得，；每分鐘通過導體橫截面電子的電量q=It，所以1分鐘內(nèi)通過導體橫截面的電子數(shù)個；故答案為：；×1020分析：小燈泡在額定電壓下時正常發(fā)光，功率為額定功率．由額定功率與額定電壓求出電流．每個電子的電量為e，求出每分鐘通過導體橫截面電子的電量，再求出電子的個數(shù)．18．在10s內(nèi)通過導體某一橫截面的電量為16C，則通過該導體的電流大小是A．10s內(nèi)通過這個截面的電子有個（電子的電荷量為×10﹣19C）答案：|1020解析：解答：電流大小為：；流過的電子數(shù)為：；故答案為：；1020分析：由電流的定義可求得電流值，再由歐姆定律可求得導體兩端的電壓；由元電荷可求得電子數(shù)．19．在金屬導體中，若10s內(nèi)通過橫截面的電荷量為10C，則導體中的電流為I=A．某電解槽橫截面積為，若10s內(nèi)沿相反方向通過橫截面的正負離子的電荷量均為10C，則電解液中的電流為I=A．答案：1|2解析：解答：根據(jù)電流強度的定義式可得，所以導體中的電流I為1A．10s通過電解槽橫截面積的電荷量絕對值之和Q=10C+10C=20C，所以電解液中的電流為．故答案為：1，2分析：已知時間和通過通過橫截面的電荷量，由公式求電流．在電解槽中，通過某一個橫截面的電荷量是正負電荷電荷量絕對值的總和，由此再根據(jù)求電流．20．某電池電動勢為，如果不考慮它內(nèi)部的電阻，當把它的兩極與150Ω的電阻連在一起時，16s內(nèi)有C的電荷定向移動通過電阻的橫截面，相當于個電子通過該截面．答案：|×1018解析：解答：根據(jù)閉合電路歐姆定律得，通過的電量q=It=16×=相當于電子的數(shù)目故答案為：，×1018．分析：根據(jù)閉合電路歐姆定律，求出電流I，再根據(jù)q=It求出多少電荷發(fā)生定向移動．根據(jù)求出電子的數(shù)量．21．在金屬導體中，若10s內(nèi)通過橫截面的電荷量為10C，則導體中的電流為I=A．答案：1解析：解答：根據(jù)電流強度的定義式可得：，所以導體中的電流為1A．故答案為：1分析：根據(jù)電流強度的定義，可以直接計算出電流的大?。蝗獯痤}22．導線中的電流是10﹣8A，導線的橫截面積為1mm2．（1）在1s內(nèi)，有多少個電子通過導線的橫截面？（電子電荷量e=×10﹣19C）答案：1s內(nèi)，通過導體橫截面的電子：個（2）自由電子的平均移動速率是多大？（設導線每立方米內(nèi)有×1028個自由電子）答案：據(jù)公式I=nqSv得：（3）自由電子沿導線移動1m，平均要多長時間？答案：據(jù)s=vt得以這樣的速率沿導線傳播1m需用時為：解析：解答：①1s內(nèi)，通過導體橫截面的電子：個②據(jù)公式I=nqSv得：③據(jù)s=vt得以這樣的速率沿導線傳播1m需用時為：分析：利用和求通過的電子；利用I=nqSv和S=πr2求平均移動速率；利用s=vt的變形式求需要的時間