1、第二章恒定电流第1节电源和电流恒定电场1.有稳定电流时关于导体中的恒定电场,下列说法中正确的是(D)A.导体中的电场是由电源两极电荷在空间直接形成的B.导体中的电场是导体内自由电荷形成的C.由于处于静电平衡状态,导体内场强为零D.导体中的电场分布不随时间变化解析:导体中的电场是由电源、导线所积累的电荷共同形成的,当电路达到稳定时,导体中的电场为恒定电场,不随时间变化,故选项A,B,C错误,选项D正确.对电流、恒定电流的理解2.(多选)对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是(CD)A.导体内部的电场强度为零B.导体是个等势体C.导体两端有恒定的电压存在D.通过导体某个截面的电荷量在任何相等的
2、时间内都相等解析:有恒定电流通过的导体其内部为恒定电场,各部分电势不同,选项A,B均错误;产生恒定电流的原因是导体两端存在恒定的电压 ,选项C正确;由于电流恒定,则通过导体某个截面的电荷量在任何相等的时间内都相等,选项D正确.3.关于电流,下列说法中正确的是(C)A.通过导线截面的电荷量越多,电流越大B.导体内没有电流,说明导体内部的电荷没有移动C.单位时间内通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量解析:通过导线截面的电荷量与时间的比值决定了电流的大小,选项A错误;导体中没有电流,说明自由电荷没有定向移动,但自由电荷并不是不移动,选项B错误;单位时间内通过导
3、体截面的电荷量越多,导体中的电流越大,选项C正确;电流有方向,但电流是标量,选项D错误.电流的计算4.某电解池,如果在2 s内共有51018个二价正离子和11019个一价负离子通过面积为0.1 m2的某截面,那么通过这个截面的电流是(C)A.0 B.0.8 AC.1.6 A D.3.6 A解析:在电解池中,正离子和负离子在静电力作用下向相反方向运动,形成的电流方向相同,则通过截面的电荷量为两者绝对值之和,由I=得,I= A=1.6 A,选项C正确.5.(多选)如图所示,将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来,已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍,在铜导线上取一个截面A,在铝导线上取一个截面
4、B,若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两个截面的(AD)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解析:由于在1秒内通过两段导体截面的电子数相等,则通过这两个截面的电流相等,选项A正确、B错误;由I=nqSv知横截面积大的电子定向移动的速率一定小,故选项C错误、D正确.电流的微观表达式的应用6.关于“电荷在电路中定向移动形成电流”有如下说法,其中正确的是(B)A.电流的速度就是自由电荷在电路中定向移动的速度B.电流的速度就是电场在电路中传播的速度C.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向D.在普通电路中,自由电荷定向移动的速度和普通子
5、弹的速度数量级相当解析:电流的速度是电场在电路中传播的速度,而自由电荷定向移动的速度很小,一般数量级为10-5 m/s,选项B正确,A,D错误;电流的方向是正电荷定向移动的方向,选项C错误.7.北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道,当环中的电流为10 mA时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目是多少?解析:由公式I=,q=Ne,t=得I=,所以N=5.01011个.答案:5.01011个8.设氢原子中的电子在半径为r的轨道上做圆周运动,电子的质量为m,电子的电荷量为e,静电引力常量为k,试求等效电流的大小.解析:氢原子核中有质子,质子带正电,电荷量为e,
6、电子绕核做匀速圆周运动的向心力为库仑力,电子质量为m,则其运动方程为k=m(2f)2r,可得电子绕核运动的频率为f=,根据电流的定义,可知等效电流为I=ef=.答案:(教师备用)【补偿题组】1.(针对第4题)某一探测器因射线照射,内部气体电离,在时间t内有n个二价正离子到达阴极,有2n个电子到达探测器的阳极,则探测器电路中的电流为(D)A.0B.2ne/tC.3ne/tD.4ne/t解析:通过探测电路的电荷量q=q+q-=2ne+2ne=4ne,则通过探测电路的电流I=,故选项D正确.2.(针对第7题)在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加
7、速后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为l的电子束内的电子个数是(B)A.B.C.D.解析:设电子经加速电场加速后的速度为v,电子束中单位长度内自由电子数为n,则eU=mv2,I=nev,长为l的电子束中的电子数N=nl,联立以上三式解得N=,故选项B正确.3.(针对第8题)在某次闪电中,持续时间为0.5 s,所形成的平均电流为6.0104 A,若闪电过程中产生的电荷以0.5 A的电流通过电灯,试求可供电灯照明的时间.解析:闪电过程中产生的电荷q=I1t1=6.0104 A0.5 s=3104 C.当电流I2=0.5 A时,时间t2= s=6.0104 s16.7小时.答案:6.0104 s(或16.7小时)
