(09恒定电流)1-电流.doc

电流】
【电流的定义式】
1、电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为（ ）
A．1 500个 B．9.375×1019个
C．9.375×1021个 D．9.375×1020个
【来源】广东省揭阳市第三中学2019-2020学年高二（下）合格性考试物理试题
【答案】C
【解析】
由q=It可知，5s钟通过的电量为：q=It=5×5×60=1500C；则通过的电子数为：个，C正确．
2、某导线中的电流是7.5×10–3 A，则通过导线横截面的电荷量为15 C所需要的时间为
A．2.0×104 s B．2.0×106 s
C．20×105 s D．2.0×103 s
【来源】山东省烟台市招远第一中学2020-2021学年高二（上）期中物理试题
【答案】D
【解析】
已知电流和电量，则由电流的定义变形后可求得通过15C电量所需要的时间．由I=可知：通过导线横截面的电荷量为15C所需要的时间为
t==2.0×103s
故选D．
3、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Δl的电子束内的电子个数是（　　）
A． B． C． D．
【来源】山东省枣庄市滕州第一中学2020-2021学年高二（上）10月物理试题
【答案】B
【解析】
在加速电场中有

得

在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为

则电子个数

ACD错误，B正确。
故选B。

溶液
1、在电解液导电中，在时间t内有n个二价正离子通过某一横截面，同时有2n个一价负离子通过该横截面，通过该电解液的电流I为（ ）
A． B． C． D．
【来源】陕西省西安市西安远东一中2019-2010学年高二（上）期中物理试题
【答案】A
【解析】
在时间t内有n个二价正离子通过某一横截面，同时有2n个一价负离子通过该横截面，可知在时间t内通过导体某一横截面的总电荷量为

由电流公式可知

故选A。
2、如图所示，解液中电流的计算若在时间t内各有n1个二价正离子和n1个二价负离子分别到负极和正极放电，那么电解液中的电流多大

A．电流大小为
B．液内正、负离子反方向移溶动，产生的电流相互抵消
C．电流大小为
D．电流大小为
【来源】吉林省长春市长春外国语学校2020-2021学年高二（上）第一次月考物理试题（理）
【答案】A
【解析】
根据电流的定义式，其中电荷量q等于正负电量绝对值的和，即流过横截面的电量

则电流

故A正确.
1、某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6 C的正离子和9 C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是 (　 　)
A．0.25 A　顺流而下 B．0.05 A　逆流而上
C．0.25 A　逆流而上 D．0.05 A　顺流而下
【来源】湖南省怀化市沅陵县第一中学2020-2021学年高二（上）第一次月考物理试题
【答案】B
【解析】
通过横截面的总电量是两种离子电量绝对值之和，所以在1min内向下通过横截面的总电荷量应为，相当于3C的负电荷向下运动产生的电流大小，方向与负电荷运动方向相反，即逆流向上，电流，B正确．
2、如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内有1.0×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？

【来源】江苏省淮安市马坝中学2020-2021学年高二（上）第一次质量检测物理试题（理）
【答案】溶液中的电流大小为0.16A，方向由A指向B．
【解析】
根据电流的定义：I＝＝＝A＝0.16A ，方向与正电荷定向移动的方向一致，由A指向B．
3、某电解池，如果在1s时间内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流强度为______。
【来源】福建省三明市永安第三中学2020-2021学年高二（上）10月物理试题（选考班）
【答案】3.2A
【解析】
由电流强度的定义式可知，通过这个截面的电流强度为

圆周
1、北京正负电子对撞机的储存环是长为24m的圆形轨道，某时刻测得环中的电流强度为10mA，已知这时正在环中运行的电子有5×1011个，电子电量为−1.6×10−19C，则可估算出这时电子的速率约为（　　）
A．3×108 m⁄s B．3×106 m⁄s C．9×107 m⁄s D．9×106 m⁄s
【来源】山东省济南市山东师范大学附属中学2020-2021学年高二（上）10月学业质量检测物理试题
【答案】B
【解析】
根据

解得

故选B。
2、北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道．当环中电子以光速的1/10流动而形成10 mA的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c＝3×108 m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19 C)(　　)
A．5×1010个 B．5×1011个
C．1×102个 D．1×104个
【来源】云南省寻甸县第五中学2019-2020学年高二上学期期末物理试题
【答案】B
【解析】
电子运动一周的时间为

由电流的定义式，可得电量为

在整个环中运行的电子数目为：
；
故选B．
3、带电量为C的正电荷固定在真空中某一位置，一群电子绕在同一平面内做匀速圆周运动，速度为m/s，形成的等效电流为mA．假设电子在圆轨道上均匀分布且不计电子间的相互作用，试估算这群电子的个数为（电子的电量为C，质量为kg．静电力常量N•m2/C2）（ ）
A． B． C． D．
【来源】人教版 选修3-1 高二（上 ）第二章 恒定电流 周周测
【答案】A
【解析】
设电子的轨道半径为r，则由牛顿第二定律得：，则，
设电子的个数为n，运动周期为T．根据电流的定义式，，
，联立以上三式解得：个．
4、一个半径为r的细橡胶圆环上均匀地带有电荷量为Q的负电荷，当圆环以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，橡胶环中等效电流的大小为
A．Q B． C． D．
【来源】贵州省思南中学2018-2019学年高二上学期第二次月考物理试题
【答案】D
【解析】
【详解】
负电荷运动的周期T=，任取一截面，一个周期内通过截面的电量为Q，则电流I=q/t=Q/T=，故D正确,ABC错误。
故选：D
5、安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度I和方向为（ ）
A．顺时针
B．顺时针
C．逆时针
D．逆时针
【来源】陕西省宝鸡市渭滨区2017-2018学年高二（上）期末物理试题
【答案】C

【解析】
电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为:
根据电流的定义式得：电流强度为:
因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故C正确，选项ABD错误．
6、原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流，设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核转动，周期为T，已知电子的电荷量为e、质量为m，静电力常量为k，则其等效电流大小为（　　）
A． B． C． D．
【来源】山西省晋中市祁县中学2019-2020学年高二（上）10月物理试题
【答案】BD
【解析】
AB．电子做匀速圆周运动的周期

其等效电流大小为

故B正确，A错误；
CD．电子做匀速圆周运动的向心力由库仑力提供，由向心力公式得

解得，电子做匀速圆周运动的周期

其等效电流大小为

故D正确，C错误。
故选BD。

【电流的微观表达式】
1、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在Dt时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（　　）
A． B． C． D．
【来源】江苏省镇江市大港中学2020-2021学年高二（上）10月学情检测物理试题
【答案】D
【解析】
在Dt时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vDt，由于铜导线的横截面积为S，则在Dt时间内，电子经过的导线体积为

又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在Dt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为

由于流经导线的电流为I，则在Dt时间内，流经导线的电荷量为

而电子的电荷量为e，则Dt时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为

故选D。
2、一根长为L。横截面积为S的金属棒，电阻为R，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　）

A． B．
C． D．
【来源】黑龙江省大庆实验中学2020-2021学年高二（上）10月物理试题
【答案】B
【解析】
金属棒内的电场类似一个匀强电场，其电场强度大小
①
由欧姆定律可知，金属棒两端的电压
②
由电流微观定义式可知
③
由①②③式解得，金属棒内的电场强度大小为

故选B。

3、截面积为S的导线中通有电流I．已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间△t内通过导线横截面的电子数是（　　）
A． B． C． D．
【来源】重庆市重庆一中2020-2021学年高二（上）10月物理试题
【答案】BC
【解析】
AB. 已知导线每单位体积中有n个自由电子，在时间△t内电子形成的体积为，所以在时间△t内通过导线横截面的电子数为，故A错误；B正确；
CD.根据电流的定义，所以在△t内通过导线横截面的电荷量为，每个电子的电荷量为e,所以在时间△t内通过导线横截面的电子数是，故C正确，D错误．
4、如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米橡胶棒所带电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为（　　）

A． B． C． D．
【来源】广东省揭阳市第三中学2019-2020学年高二（下）合格性考试物理试题
【答案】A
【解析】
在运动方向上取一横截面，则在t时间内通过该横截面的电荷量为：

等效电流：

故A正确，BCD错误。
故选A。

5、有根导线的横截面积为S，已知该导线材料密度为ρ，摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏伽德罗常数为NA，设每个原子只提供一个自由电子，则该导线中自由电子定向移动速率为v，则通过电流为（　　）
A． B． C． D．
【来源】山东省六校2020-2021学年高二（上）阶段性联合考试物理试题（A卷）
【答案】D
【解析】
设该导线中自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t，对导线进行研究：
导线的体积为

导线的质量为

每个原子只提供一个自由电子，则原子数与自由电子数目相等，则自由电子的数目为

时间内通过导体截面的电荷量为

则电流强度为

联立可得

故选D。
6、铜的摩尔质量为M，密度为，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，电子定向移动的速率为（　　）
A．光速c B． C． D．
【来源】山东省临沂市蒙阴县实验中学高二（上）10月物理试题
【答案】D
【解析】
每摩尔铜的体积为：

单位体积内自由电子数为：

电流的微观表达式得：

联立解得：

故D正确，ABC错误。
故选D。