正确率60.0%关于电流和电流的方向,下列说法正确的是()
D
A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
B.电子运动速率越大,电流越大
C.电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
D.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
2、['电流的微观表达式及其应用', '欧姆定律适用条件及其计算']正确率40.0%在长度为$${{l}}$$、横截面积为$${{S}}$$、单位体积内自由电子数为$${{n}}$$的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为$${{e}}$$的自由电子在电场力作用下先做加速运动,然后与做热运动的阳离子碰撞而减速,如此往复……所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为$${{v}{(}}$$不随时间变化$${{)}}$$的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率$${{v}}$$成正比,即$$F f=k v ( k$$是常量$${{)}}$$,则该导体的电阻应该等于$${{(}{)}}$$
A.$$\frac{k l} {n e S}$$
B.$$\frac{k l} {n e^{2} S}$$
C.$$\frac{k S} {n e l}$$
D.$$\frac{k S} {n e^{2} l}$$
3、['电流的微观表达式及其应用', '电阻率的特性', '电动势的定义式、单位、物理意义及决定因素', '电功与电功率定义、表达式、物理意义及简单应用']正确率60.0%以下说法正确的是()
D
A.电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移送正电荷做的功越多
B.$$W=I^{2} R t=\frac{U^{2}} {R} t$$适用于所有电路
C.导体的电阻率越小,则导电性能越好,电阻也越小
D.由$$I=n q S v$$知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,则电流越大
4、['电流的微观表达式及其应用', '电流的定义式理解及应用']正确率60.0%关于电流,下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.通过导线截面的电量越多,电流越大
B.由$$R=\frac{U} {I}$$,电阻与电流成反比,电阻与电压成正比
C.金属导电时,其中的自由电子除做无规则热运动外,还做定向运动,电流的大小与自由电子定向移动的速率有关
D.金属靠自由电子导电,金属的温度升高时,自由电子的平均热运动速率增大,金属导体中的电流增大
5、['电流的微观表达式及其应用', '霍尔效应']正确率40.0%当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应,这个电势差也被叫做霍尔电压.科学技术中常常利用霍尔效应测定磁场的磁感应强度.如图所示为一金属导体,规格已在图中标出,若已知通过导体的电流为$${{I}}$$
D
A.$$\frac{I} {n e a U}$$
B.$$\frac{I} {n e b U}$$
C.$$\frac{n e a U} {I}$$
D.$$\frac{n e b U} {I}$$
6、['电流的微观表达式及其应用', '电流的定义式理解及应用', '闭合电路欧姆定律内容、表达式、及其能量分析']正确率60.0%关于电流,下列说法正确的是()
B
A.从$$I=\frac{q} {t}$$可知,$${{q}}$$与$${{t}}$$成正比
B.从$$I=\frac{U} {R}$$可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
C.由$$I=n e v s$$可知,电子运动的速率越大,电流越大
D.因为电流有方向,所以电流是矢量
7、['电流的微观表达式及其应用', '电阻定律', '欧姆定律适用条件及其计算']正确率40.0%一根粗细均匀的金属导线,在其两端加上电压$${{U}}$$时,通过导线的电流为$${{I}}$$,导线中自由电子定向移动的平均速率为$${{v}}$$,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的$$\frac{1} {2},$$电阻变为原来的$${{1}{6}}$$倍。再给它两端加上电压$${{2}{U}}$$,则()
D
A.通过导线的电流为$${{I}{/}{4}}$$
B.通过导线的电流为$${{I}{/}{{1}{6}}}$$
C.导线中自由电子定向移动的速率为$${{v}{/}{4}}$$
D.导线中自由电子定向移动的速率为$${{v}{/}{2}}$$
8、['安培力的大小简单计算及应用', '电流的微观表达式及其应用', '洛伦兹力的计算', '安培力的方向判断(左手定则)', '洛伦兹力的方向判断']正确率40.0%导线中带电粒子的定向运动形成了电流$${{.}}$$带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和,在宏观上表现为导线所受的安培力$${{.}}$$如图所示,设导线$${{a}{b}}$$中每个带正电粒子定向运动的速度都是$${{υ}{,}}$$单位体积的粒子数为$${{n}}$$,粒子的电荷量为$${{q}}$$,导线的横截面积为$${{S}}$$,磁感应强度大小为$${{B}{、}}$$方向垂直纸面向里,则下列说法正确的是()
B
A.题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断
B.由题目已知条件可以算得通过导线的电流为$$I=n q v S$$
C.每个粒子所受的洛伦兹力为$$F_{\ll} \!=\! q \upsilon B$$,通电导线所受的安培力为$$F_{\ddag} \!=\! n q v B$$
D.改变适当的条件,有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培力方向保持不变
9、['电流的微观表达式及其应用', '电流的定义式理解及应用']正确率60.0%关于电流强度的概念,下列叙述中正确的有()
C
A.通过导线截面的电量越多,电流强度越大
B.电子运动的速率越大,电流强度越大
C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流强度越大
D.电流的方向总是从电源正极流向负极
10、['安培力的大小简单计算及应用', '电流的微观表达式及其应用', '安培力的方向判断(左手定则)']正确率40.0%在磁感应强度为$${{B}{、}}$$方向垂直纸面向里的匀强磁场中,固定金属杆和外电路接通(图中未画出$${)}$$,通有$${{M}}$$至$${{N}}$$的电流。金属杆横横截面积为$${{S}{、}}$$接入电路部分长为$${{l}}$$,单位体积内有$${{n}}$$个自由电子,电子电量为$${{e}}$$。设自由电子定向移动的速率均为$${{v}}$$,则下列说法正确的是:
A
A.金属杆内自由电子个数为$${{n}{S}{l}}$$
B.金属杆中自由电子运动方向为$${{M}}$$至$${{N}}$$
C.金属杆所受所安培力的大小可表示为$$F=n e B v$$
D.金属杆中电流强度为$$I=n e l v$$
1. 选项D正确。根据电流定义$$I=\frac{q}{t}$$,单位时间内通过横截面的电荷量越多,电流越大。选项A错误,因为未考虑时间因素;选项B错误,电子速率大但电流还取决于单位体积电子数;选项C错误,电源内部电流从低电势流向高电势(非静电力做功方向)。
1. 平衡条件:$$eE=kv \Rightarrow E=\frac{kv}{e}$$
2. 电压与电场关系:$$U=El=\frac{kvl}{e}$$
3. 电流表达式:$$I=nevS$$
4. 电阻计算:$$R=\frac{U}{I}=\frac{kl}{ne^2S}$$
3. 选项D正确。$$I=nqSv$$表明电流与电荷定向移动速率成正比。选项A错误,电动势是非静电力做功能力,与做功多少无关;选项B错误,公式仅适用于纯电阻电路;选项C错误,电阻率小导电性好,但电阻还取决于几何尺寸。
4. 选项C正确。金属导电时自由电子定向运动形成电流,速率影响电流大小。选项A错误,未考虑时间;选项B错误,电阻是导体属性与电压电流无关;选项D错误,温度升高热运动加剧但定向移动可能减弱(电阻增大)。
1. 洛伦兹力与电场力平衡:$$evB=e\frac{U}{b}$$
2. 电流表达式:$$I=nev \times (a \times c)$$
3. 联立解得磁感应强度:$$B=\frac{neUb}{I}$$
6. 选项B正确。欧姆定律表明电流与电压成正比。选项A错误,$$q$$由$$I$$和$$t$$共同决定;选项C错误,电流还与$$n$$和$$S$$有关;选项D错误,电流是标量。
1. 半径减半→横截面积变为1/4,长度变为4倍→电阻$$R'=\rho \frac{4L}{S/4}=16R$$(题目给定16倍可能有误,按1/6倍处理矛盾)
2. 新电流:$$I'=\frac{2U}{16R}=\frac{I}{8}$$(与选项不符,可能题目描述有误)
3. 电子速率:$$v'=\frac{I'}{neS'}=\frac{I/8}{ne(S/4)}=\frac{v}{2}$$(但选项给出$$v/4$$)
注:题目条件"电阻变为1/6倍"与几何变化矛盾,建议确认原始数据。
8. 选项B和D正确。电流微观表达式$$I=nqvS$$(B正确);D选项中反转电荷运动方向和磁场方向可保持安培力方向不变。选项A错误,安培力方向用左手定则;选项C错误,安培力应为$$F=nSl \times qvB$$。
9. 选项C正确。同第1题解析,单位时间电量决定电流强度。选项A、B错误原因同前;选项D错误,电流方向在电源外部从正极到负极。
推导:
1. 电子总数:$$N=n \times Sl$$
2. 电流:$$I=\frac{q}{t}=\frac{neS(vt)}{t}=neSv$$
3. 安培力:$$F=BIl=B(neSv)l=neSvlB$$(与选项表述不符)