3.2探究电流、电压和电阻的成因1.设导体两端的电压为u，导体的长度为l，电子电荷量为e，当电子的静电力和碰撞的阻力相平衡时，导体中的电子的速率v成为一定值．这一定值是()A.B.C.D．elkU解析：静电力和碰撞阻力平衡时，有kv＝eE＝e可得电子定向移动速率v＝，B正确．答案：B2．一根导线，分别通以不同的电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的是()A．单位体积内自由电子数较多B．自由电子定向移动的速率较大C．自由电子的热运动速率较大D．电流的传导速率较大解析：单位体积内自由电子数由导体材料决定，故A项错误．由I＝neSv知：自由电子定向移动速率增大，而电流的传导速率不变，又导体温度不变，故自由电子的热运动速率不变．答案：B3．下列说法中正确的是()A．由R＝知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比B．比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝C．导体电流越大，电阻越小D．由I＝知道，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比解析：导体的电阻是导体本身的性质，可以用R＝计算，但R与U、I无关，故A、C错，比值反映了导体对电流的阻碍作用，定义为电阻，故B正确．由I＝知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比，故D正确．答案：BD4．铜的原子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为()A．光速cB.C.D.答案：D5．某电路的电压不变，当电路中的电阻增加5Ω时，电路中的电流减小到原来的2/3，则电路中原来的电阻为()A．6ΩB．9ΩC．10ΩD．15Ω答案：C6．关于同一段导体的电阻，下列说法正确的是()A．当导体两端的电压越大时，导体电阻也越大B．当导体中的电流变化时，导体的电阻不变C．当导体两端的电压越大时，导体中的电流越小D．导体的电阻是由电压和电流共同决定的答案：B7．如图3－2－7所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是()A．导体的电阻是25ΩB．导体的电阻是0.04ΩC．当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.4AD．当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V答案：B8．有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍，则以下说法中正确的是()A．甲、乙两导体中的电流相同B．乙导体中的电流是甲导体的2倍C．甲、乙两导体两端的电压相同D．乙导体两端的电压是甲的2倍答案：B9．某导体中的电流随其两端电压的变化如图3－2－8所示，则下列说法中正确的是()A．加5V电压时，导体的电阻约为5ΩB．加11V电压时，导体的电阻约为1.4ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小答案：AD10．电子绕核运动可以看做一环形电流．设氢原子中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流等于________．答案：11．如图3－2－9所示是两个导体所对应的I—U图像，根据图像求解下面几个问题：图3－2－9(1)电阻之比R1∶R2.(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，求电压之比U1∶U2.(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，求电流之比．解析：(1)在I—U图像中，电阻的大小等于图像斜率的倒数所以R1＝＝Ω＝2Ω所以R2＝Ω＝Ω即R1∶R2＝3∶1(2)由欧姆定律得：U1＝I1R1，U2＝I2R2所以U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1(3)由欧姆定律得I1＝，I2＝所以I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3答案：(1)3∶1(2)3∶1(3)1∶312．北京正、负电子对撞机的储存环为周长240m的圆形轨道，当环中电流为10mA时，若电子的速度是光速的十分之一，则在整个环中运动的电子数目为多少？图3－2－7图3－2－8解析：根据电流的定义式I＝，若设环中电子数目为n，则在时间t＝＝s内都可绕环运动一周，即通过环某横截面的电荷量q＝ne＝n×1.6×10－19C，而形成电流I＝10mA，所以n＝＝5×1011个．答案：5×1011个
