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物理 · 练习

电荷与电流:原创综合练习与详解

练习只有在你看得出答案为什么对时才有帮助,所以这里的每一题都有完整的解答。

这十二道题涵盖电荷与电流中的带电、I = Q ÷ t、电流方向、电路符号和储存的电荷。所有数据均为练习而虚构,并非取自任何考试试卷。题目由易到难。

先把答案连同单位写在纸上,再打开答案。这里的每个概念是否在你的考试范围内取决于所考年份,请到 Cambridge 官网查看你考试年份的大纲。

题目

1. 用布摩擦一根塑料棒,棒带负电。说明哪种粒子移动了、朝哪个方向,以及布上的电荷。

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电子从布移到棒。棒得到电子,所以带负电。布失去电子,所以带正电,电荷的大小与棒上的相等。

2. 30 C 的电荷在 10 s 内通过某一点。求电流。

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I = Q ÷ t = 30 ÷ 10 = 3.0 A。

3. 0.40 A 的电流流动 2.5 分钟。通过了多少电荷?

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t = 2.5 × 60 = 150 s。Q = I × t = 0.40 × 150 = 60 C。

4. 12 C 的电荷通过一个载有稳定 0.20 A 电流的灯泡。灯泡需要多长时间才能通过这些电荷?

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t = Q ÷ I = 12 ÷ 0.20 = 60 s,也就是 1.0 分钟。检验:0.20 × 60 = 12 C。

5. 250 mA 的电流流动 8.0 s。求电荷。

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250 mA = 0.25 A。Q = 0.25 × 8.0 = 2.0 C。

6. 在一根导线中,常规电流从 A 点流向 B 点。电子朝哪个方向移动?导线的哪一端更靠近电池的正极?

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电子从 B 移向 A。常规电流从正极出发,所以 A 端更靠近正极。

7. 学生画了一个电路,要测量通过电阻的电流和电阻两端的电势差。说明安培计和伏特计必须放在哪里。

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安培计串联,与电阻在同一回路中,让同样的电流通过它。伏特计并联,接在电阻的两端。

8. 两个相同的金属球放在绝缘支架上。球 A 带 +6.0 µC,球 B 带 −2.0 µC。让它们接触后再分开。之后每个球上的电荷是多少?(延伸题:只有老师讲过电荷均分时才需要做。)

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总电荷守恒:+6.0 + (−2.0) = +4.0 µC。相同的球平均分配,所以每个球带 +2.0 µC。电子从 B 移到 A,抵消了 A 的一部分正电荷。

9. 一个储存了 4.0 µC 的带电球顶通过导线在 0.050 s 内放完电。求平均电流,用 mA 表示。

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4.0 µC = 4.0 × 10⁻⁶ C。I = 4.0 × 10⁻⁶ ÷ 0.050 = 8.0 × 10⁻⁵ A = 0.080 mA。检验:8.0 × 10⁻⁵ × 0.050 = 4.0 × 10⁻⁶ C。

10. 有学生说:“灯泡会用掉电流,所以灯泡之后的安培计读数比之前的小。”这句话对吗?请解释。

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不对。 电流是电荷的流动速率,而电荷不会被用掉。在串联电路中,每一点通过的电流都相同,所以两个安培计读数一样。灯泡转移的是能量,不是电流。

11. 一个灯泡载有 0.60 A 的电流 3.0 分钟。(a) 通过它的电荷是多少?(b) 第二个灯泡与它串联。同一段时间内通过第二个灯泡的电荷是多少?

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(a) t = 3.0 × 60 = 180 s。Q = 0.60 × 180 = 108 C。

(b) 串联时电流相同,所以通过第二个灯泡的电荷也是 108 C。

12. 一块手机电池标示为 2400 mAh(虚构,并视为理想的稳定供电)。(a) 这相当于多少库仑?(b) 它能以稳定的 0.50 A 供电多少小时?

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(a) 2400 mAh = 2.4 Ah = 2.4 A 持续 1 h。Q = 2.4 × 3600 = 8640 C。

(b) t = 2.4 Ah ÷ 0.50 A = 4.8 小时。检验:0.50 × 4.8 × 3600 = 8640 C。

如果做错了

把错误的类型对应到能纠正它的那一课。

哪里出错题号去看
说成质子,或忘了另一个物体也带电1、8用电子转移解释带电
因分钟、毫安或变形而算错2 至 5、9、11由电荷和时间计算电流
电子方向,或“电流被用掉”6、10比较常规电流与电子运动
仪表或符号放错位置7一致地使用电路符号
把速率和数量混淆9、12区分电流与储存的电荷

把重复出现的错误记进错题记录与重测队列,几天后再做一道新题。

下一步

回到电荷与电流模块查看学习顺序,当这些都牢固后,再进入电势差、电阻与电路。

如果读完详解后某类题型仍然做错,我们一对一线上物理补习的老师可以请你大声讲出推理过程,找出滑掉的那一步。

更新于:

下一步

如果读完详解后同一类题还是做错,一对一的老师可以和你一起实时解题,并出同一技能的新题。

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