《2025年暑假作业甘肃少年儿童出版社高一物理人教版》

1. 关于电流,下列叙述正确的是 (B)
A.只要将导体置于电场中,导体内就有持续电流
B.电源的作用是可以使电路中有持续电流
C.导体内没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动
D.只要将电源连接到物体两端,物体中就会有电流

答案： 解：
A. 导体置于电场中，若电路不闭合，导体内无持续电流，A错误。
B. 电源能提供持续电压，使电路中有持续电流，B正确。
C. 导体内没有电流时，电荷做无规则热运动，并非没有移动，C错误。
D. 物体若为绝缘体，即使连接电源两端也无电流，D错误。
答案：B

2. 如图所示是通有恒定电流的某段导体。在 5s 内有 10C 的负电荷向右通过横截面 A,则导体内电流的大小和方向分别是 (B)

A.2A、向右
B.2A、向左
C.50A、向右
D.50A、向左

答案： 解：根据电流的定义式 $ I = \frac{q}{t} $，可得电流大小为 $ I = \frac{10\ \text{C}}{5\ \text{s}} = 2\ \text{A} $。
电流方向规定为正电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与负电荷定向移动方向相反，负电荷向右移动，故电流向左。
答案：B

3. 电鳐是一种放电能力很强的鱼类,有海中“活电站”之称。它借助头侧与胸鳍间发达的卵圆形发电器能产生最高达到 200V 的电压,放电电流可达 60A。某电鳐每秒钟能放电 150 次,放电情况可近似如图所示,则 1s 内电鳐放电的电荷量大约为 (D)

A.300C
B.180C
C.60C
D.30C

答案： 由图可知，电鳐每次放电时间$ t_0=\frac{1}{300}\ \text{s} $，放电电流$ I=60\ \text{A} $。
根据$ I=\frac{Q}{t} $，每次放电电荷量$ Q_0=It_0=60\ \text{A}×\frac{1}{300}\ \text{s}=0.2\ \text{C} $。
1秒内放电150次，总电荷量$ Q=150Q_0=150×0.2\ \text{C}=30\ \text{C} $。
答案：D

4. 如图所示,将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来,已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍,在细铜导线上取一个截面 A,在粗铜导线上取一个截面 B,若在 1s 内垂直地通过它们的电子数相等,那么通过这两个截面的 (A,D)

A.电流相等
B.电流不相等
C.自由电子定向移动的速率相等
D.自由电子定向移动的速率不相等

答案： 解：A、D
由电流定义式 $ I = \frac{q}{t} = \frac{ne}{t} $，1s内通过两截面电子数相等，即 $ q $、$ t $ 相等，故电流 $ I $ 相等，A正确，B错误；
由电流微观表达式 $ I = nSev $，因 $ I $、$ n $、$ e $ 均相等，且 $ S_A ＜ S_B $，则 $ v_A ＞ v_B $，故自由电子定向移动速率不相等，C错误，D正确。

5. 真空中,一电子绕固定点电荷 +Q 做半径为 r 的匀速圆周运动,设电子等效环形电流为 $ I_1 $,如图甲所示;带电量均为 +Q 的点电荷相距 r,在它们连线的中垂线上取一点 A,A 点到两电荷的距离也为 r,电子在 A 点获得一垂直纸面的初速度后可绕两电荷连线的中点 O 做匀速圆周运动,设电子等效环形电流为 $ I_2 $,如图乙所示,求 $ I_1 $ 与 $ I_2 $ 的比值。

答案： 【解析】图甲中，点电荷对电子的引力为 $ F_1 = \frac{kQe}{r^2} $，
由牛顿第二定律 $ F_1 = \frac{4\pi^2 mr}{T_1^2} $
电子等效环形电流 $ I_1 = \frac{e}{T_1} $
得 $ I_1 = \frac{e}{2\pi r} \sqrt{\frac{kQe}{mr}} $
图乙中，两点电荷对电子的引力
$ F_2 = 2 \frac{kQe}{r^2} \cos 30^\circ = \sqrt{3} \frac{kQe}{r^2} $
做圆周运动半径 $ r' = r \cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2} r $
由牛顿第二定律 $ F_2 = \frac{4\pi^2 mr'}{T_2^2} $
电子等效环形电流 $ I_2 = \frac{e}{T_2} $，得 $ I_2 = \frac{e}{\pi r} \sqrt{\frac{kQe}{2mr}} $，所以 $ \frac{I_1}{I_2} = \frac{\sqrt{2}}{2} $
答案： $ \frac{\sqrt{2}}{2} $