Тест по физике 10 класс: электрический ток в газах и вакууме

Что нужно знать

Электрический ток в газах возникает при движении заряженных частиц — электронов и положительных и отрицательных ионов, которые образуются в результате ионизации газа. Ионизация — это процесс превращения нейтральных атомов и молекул в заряженные частицы под действием внешних воздействий, например высокой температуры, излучения или электрического поля. В обычных условиях газы являются диэлектриками, поскольку в них очень мало свободных заряженных частиц. При ионизации газ становится проводником электрического тока, а после прекращения действия ионизатора проводимость обычно постепенно уменьшается — это называется несамостоятельным газовым разрядом. Если электрическое поле достаточно сильное, разряд может поддерживаться без внешнего ионизатора — такой разряд называется самостоятельным. Примерами газового разряда являются молния, искра и свечение газоразрядных ламп. В вакууме электрический ток представляет собой упорядоченное движение электронов, испускаемых нагретым или освещённым электродом; это явление называется электронной эмиссией. Сила тока определяется формулой I = q / t, где I — сила тока (ампер, А), q — электрический заряд (кулон, Кл), t — время (секунда, с). Типичная ошибка учеников — считать, что электрический ток в газах создаётся только электронами, хотя в нём участвуют также положительные и отрицательные ионы.

Тест: 11 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Что называют ионизацией газа?

    • Процесс превращения заряженных частиц в нейтральные атомы
    • Процесс упорядоченного движения молекул газа
    • Процесс превращения нейтральных атомов и молекул в заряженные частицы
    • Процесс нагревания газа без изменения его состава
    При ионизации атомы и молекулы теряют или присоединяют электроны, в результате чего образуются положительные и отрицательные ионы и свободные электроны.
  2. 2. Какие частицы являются носителями электрического тока в ионизированном газе?

    • Только положительные ионы
    • Только свободные электроны
    • Только нейтральные атомы и молекулы
    • Электроны, положительные и отрицательные ионы
    В ионизированном газе электрический ток создаётся направленным движением свободных электронов и ионов обоих знаков.
  3. 3. Какое утверждение правильно характеризует обычное состояние газов при нормальных условиях?

    • Газы обычно являются диэлектриками из-за малого количества свободных заряженных частиц
    • Все газы являются хорошими проводниками электрического тока
    • Газы проводят ток исключительно благодаря положительным ионам
    • В газах всегда существует самостоятельный электрический разряд
    В обычных условиях большинство частиц газа электрически нейтральны, поэтому свободных носителей заряда недостаточно для заметной электропроводности.
  4. 4. Как называется газовый разряд, который продолжается только при наличии внешнего ионизатора?

    • Искровой разряд
    • Несамостоятельный газовый разряд
    • Самостоятельный газовый разряд
    • Дуговой разряд
    Несамостоятельный разряд существует благодаря внешнему источнику ионизации и прекращается после его отключения, если другие условия не обеспечивают самостоятельную ионизацию.
  5. 5. Какое явление является примером самостоятельного газового разряда в природе?

    • Движение воздуха при ветре
    • Отражение солнечного света от облаков
    • Молния во время грозы
    • Испарение воды с поверхности озера
    При достаточно сильном электрическом поле в воздухе возникает самостоятельный разряд, сопровождающийся яркой вспышкой и нагреванием газа.
  6. 6. Что представляет собой электрический ток в вакууме?

    • Упорядоченное движение положительных ионов
    • Хаотическое движение нейтральных атомов
    • Упорядоченное движение молекул газа
    • Упорядоченное движение электронов
    В вакууме электрический ток создаётся движением электронов, испускаемых электродом и движущихся под действием электрического поля.
  7. 7. Как называется испускание электронов поверхностью вещества?

    • Электронная эмиссия
    • Рекомбинация
    • Ионизация
    • Электролиз
    Электронная эмиссия — это выход электронов с поверхности вещества. Например, нагретый катод может испускать электроны в вакуум.
  8. 8. Какова единица измерения электрического заряда в Международной системе единиц (СИ)?

    • Вольт (В)
    • Кулон (Кл)
    • Ампер (А)
    • Ом (Ом)
    Электрический заряд измеряется в кулонах. Ампер является единицей силы тока, вольт — напряжения, ом — сопротивления.
  9. 9. За 4 секунды через поперечное сечение проводника в газоразрядной установке прошёл заряд 20 Кл. Чему равна сила тока?

    • 16 А
    • 4 А
    • 5 А
    • 80 А
    Используем формулу I = q / t. Подставляем значения: I = 20 Кл / 4 с = 5 А.
  10. 10. Через газоразрядную трубку проходит ток силой 0,5 А в течение 10 секунд. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение трубки?

    • 10 Кл
    • 0,05 Кл
    • 20 Кл
    • 5 Кл
    Используем формулу q = I * t. Подставляем: q = 0,5 А * 10 с = 5 Кл.
  11. 12. Сила тока в вакуумном приборе равна 0,8 А. Какой заряд пройдёт за 15 секунд?

    • 12 Кл
    • 0,053 Кл
    • 15,8 Кл
    • 18,75 Кл
    Используем формулу q = I * t. Подставляем значения: q = 0,8 А * 15 с = 12 Кл.