11-1-電源和電流-(2019人教版必修第三冊(cè))(解析版)

11.1電源和電流考點(diǎn)精講考點(diǎn)1：對(duì)電源的理解1．電源的作用（1）從電荷轉(zhuǎn)移的角度看，電源的作用是使電路中的自由電荷持續(xù)地定向移動(dòng)。（2）從能量轉(zhuǎn)化的角度看，搬運(yùn)電荷的過(guò)程是非靜電力做功的過(guò)程，從而將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。2.電流（1）電流的形成。①形成原因：電荷的定向移動(dòng)。②形成條件：導(dǎo)體兩端有電壓。③電路中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件：電路中有電源且電路閉合。（2）電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍瑒t負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反。3．形成電流的三種電荷形成電流的三種電荷為自由電子、正離子和負(fù)離子，其中金屬導(dǎo)體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷是自由電子，液體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷有正離子和負(fù)離子，氣體導(dǎo)電時(shí)定向移動(dòng)的電荷有自由電子、正離子和負(fù)離子?！纠?】(2020-2021學(xué)年江蘇省南通中學(xué)高一(下)期末)關(guān)于電源和電流，下述說(shuō)法正確的是()A．電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上始終等于電源正負(fù)極之間的電壓B．由公式可知，導(dǎo)體的電阻與通過(guò)它的電流成反比C．從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電源通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能D．打開(kāi)教室開(kāi)關(guān)，日光燈立刻就亮了，表明導(dǎo)線中自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的速率接近光速【答案】C【解析】A．電源正負(fù)極之間的電壓稱為路端電壓，當(dāng)外電路接通時(shí)，路端電壓小于電源的電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．公式是電阻的定義式，與電阻兩端的電壓以及通過(guò)它的電流都無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電源通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，故C正確；D．打開(kāi)教室開(kāi)關(guān)，日光燈立刻就亮了，是由于導(dǎo)線中電場(chǎng)傳播的速度接近光速，而不是自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的速率接近光速．故D錯(cuò)誤．故選C?！炯记膳c方法】有電源不一定得到持續(xù)的電流，要得到持續(xù)的電流需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：（1）電路中有電源。（2）電路還必須是閉合的，即必須用導(dǎo)體將電源連接起來(lái)?！踞槍?duì)訓(xùn)練】【變式1】(2020-2021學(xué)年佳木斯第一中學(xué)高二(上)期中)關(guān)于電源和電流，下列說(shuō)法正確的是()A．電流是矢量，規(guī)定正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较駼．電源電動(dòng)勢(shì)，等于非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極所做的功C．電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置D．電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極不斷地搬運(yùn)到正極，從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢(shì)差【解析】A．電流是標(biāo)量，規(guī)定正電荷的定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞯姆较颍珹錯(cuò)誤；B．電源電動(dòng)勢(shì)，在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功，B錯(cuò)誤；C．電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C正確；D．電源的作用是在電源內(nèi)部把正電荷由負(fù)極不斷地搬運(yùn)到正極，從而使兩極之間有穩(wěn)定的電勢(shì)差，D錯(cuò)誤。故選C?！敬鸢浮緾【變式2】(2020-2021學(xué)年鄭州市鐵六中高二期中)下列關(guān)于電流方向的說(shuō)法中正確的是()A．電荷的定向移動(dòng)方向即為電流的方向B．電流的方向總是從電源的正極流向負(fù)極C．電流既有大小，又有方向，是一個(gè)矢量D．在電源內(nèi)部，電流從負(fù)極流向正極【解析】物理學(xué)中電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向或負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向，故A錯(cuò)誤；在電源的外部，電流的方向總是從電源的正極流向負(fù)極，而在電源內(nèi)部，電流從負(fù)極流向正極，故B錯(cuò)誤，D正確；電流是標(biāo)量，符合代數(shù)運(yùn)算法則，故C錯(cuò)誤。【答案】D【變式3】如圖所示，兩個(gè)帶絕緣柄的金屬球A、B，A帶負(fù)電，B不帶電，用導(dǎo)體棒連接A、B的瞬間，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．有瞬時(shí)電流形成，方向由A到BB．A、B兩端的電勢(shì)不相等C．導(dǎo)體棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度不等于0D．導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電荷受電場(chǎng)力作用定向移動(dòng)【解析】A、B兩個(gè)金屬球，由于A帶負(fù)電，在A金屬球周圍存在指向A的電場(chǎng)，故B球所在處的電勢(shì)應(yīng)高于A球所在處的電勢(shì)，故B正確；連接后的瞬間導(dǎo)體棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度不等于0，棒中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，故C、D正確；由于導(dǎo)體棒中的自由電荷為電子，故移動(dòng)方向?yàn)橛葾指向B，電流方向應(yīng)由B指向A，故A錯(cuò)誤。A符合題意。【答案】A考點(diǎn)2：電流大小的計(jì)算1．金屬導(dǎo)體中電流的計(jì)算金屬導(dǎo)體中的自由電荷只有自由電子，運(yùn)用I＝eq\f(q,t)計(jì)算時(shí)，q是某一時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬導(dǎo)體橫截面的電子的電荷量。2．電解液中電流的計(jì)算電解液中的自由電荷是正、負(fù)離子，運(yùn)用I＝eq\f(q,t)計(jì)算時(shí)，q應(yīng)是同一時(shí)間內(nèi)正、負(fù)兩種離子通過(guò)橫截面的電荷量的絕對(duì)值之和。3．環(huán)形電流的計(jì)算環(huán)形電流的計(jì)算采用等效的觀點(diǎn)分析。所謂等效電流，就是把電子周期性地通過(guò)圓周上各處形成的電流看成持續(xù)不斷地通過(guò)圓周上各處時(shí)所形成的電流。對(duì)周期性運(yùn)動(dòng)的電荷，常取一個(gè)周期來(lái)計(jì)算等效電流。利用I＝eq\f(q,t)＝eq\f(q,T)求等效電流?！纠?】(2020-2021學(xué)年紹興市高級(jí)中學(xué)高一月考)如圖所示是通有恒定電流的某段導(dǎo)體。在5s內(nèi)有10C的負(fù)電荷向右通過(guò)橫截面A，則導(dǎo)體內(nèi)電流的大小和方向分別是()A．2A、向右 B．2A、向左C．50A、向右 D．50A、向左【解析】根據(jù)電流的定義式I＝eq\f(q,t)，可得電流的大小為I＝eq\f(10,5)A＝2A，電流方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向，因移動(dòng)的是負(fù)電荷，電流方向與定向移動(dòng)的方向相反，故電流向左?！敬鸢浮緽【技巧與方法】求電流的技巧1要分清形成電流的電荷種類，是只有正電荷或負(fù)電荷，還是正、負(fù)電荷同時(shí)定向移動(dòng)。2當(dāng)正、負(fù)電荷都參與定向移動(dòng)時(shí)，正、負(fù)電荷對(duì)電流的形成都有貢獻(xiàn)。【針對(duì)訓(xùn)練】【變式1】(2020-2021學(xué)年泰州市泰州中學(xué)高一(下)期中)如圖所示，在水平放置的金屬導(dǎo)體中，內(nèi)有的負(fù)電荷向右通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面。關(guān)于導(dǎo)體內(nèi)電流的大小和方向，以下判斷正確的是()A．向右 B．向左 C．向右 D．向左【解析】在水平放置的金屬導(dǎo)體中，內(nèi)有的負(fù)電荷向右通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面。電流方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向，因移動(dòng)的是負(fù)電荷，電流方向與定向移動(dòng)的方向相反，故電流向左。大小，故選D。【答案】D【變式2】(2020-2021學(xué)年湖南師大附中高二(上)期中)安培提出了著名的分子電流假說(shuō)，根據(jù)這一假說(shuō)，電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流．設(shè)帶電荷量為e的電子以速率v繞原子核沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖閞的勻速圓周運(yùn)動(dòng),其電流的等效電流強(qiáng)度I和方向?yàn)?)A．順時(shí)針B．順時(shí)針C．逆時(shí)針D．逆時(shí)針【解析】電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，電子運(yùn)動(dòng)周期為:，根據(jù)電流的定義式得：電流強(qiáng)度為:，因?yàn)殡娮訋ж?fù)電，所以電流方向與電子定向移動(dòng)方向相反，即沿逆時(shí)針?lè)较?，故C正確，選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤．【答案】C【變式3】(2020-2021學(xué)年正定中學(xué)高二月考)一太陽(yáng)能電池對(duì)一用電器供電時(shí)，在1min時(shí)間內(nèi)，通過(guò)該用電器的電荷量為1.2C，則通過(guò)用電器的電流為()A．10mA B．20mAC．40mA D．1.2A【解析】通過(guò)用電器的電流為I＝eq\f(q,t)＝eq\f(1.2,60)A＝0.02A＝20mA。B正確，A、C、D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽考點(diǎn)3：電流的微觀表達(dá)式1．I＝neSv與I＝eq\f(q,t)的區(qū)別I＝neSv是電流的決定式，即電流的大小由n、e、S、v共同決定，其中e是單個(gè)自由電荷的電荷量；而I＝eq\f(q,t)是電流的定義式，其中q是通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量(不是通過(guò)單位橫截面積的電荷量)。2．三種速率的比較（1）電子定向移動(dòng)平均速率：電子在金屬導(dǎo)體中的平均運(yùn)動(dòng)速率，也就是公式I＝neSv中的v，大小約為10－4m/s。（2）電流的傳導(dǎo)速率：電流在導(dǎo)體中的傳導(dǎo)速率等于光速，為3×108m/s。閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電路中各處以光速建立恒定電場(chǎng)，電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)定向移動(dòng)，整個(gè)電路也幾乎同時(shí)形成了電流。（3）電子熱運(yùn)動(dòng)速率：電子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率，大小約為105m/s。由于熱運(yùn)動(dòng)向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等，故此運(yùn)動(dòng)不能形成電流?！纠?】(多選)如圖所示，將左邊的細(xì)銅導(dǎo)線與右邊的粗銅導(dǎo)線連接起來(lái)，已知粗銅導(dǎo)線的橫截面積是細(xì)銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在細(xì)銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面A，在粗銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面B，若在1s內(nèi)垂直地通過(guò)它們的電子數(shù)相等，那么，通過(guò)這兩個(gè)截面的()A．電流相等B．電流不相等C．自由電子定向移動(dòng)的速率相等D．自由電子定向移動(dòng)的速率不相等【解析】由電流定義知I＝eq\f(q,t)＝eq\f(ne,t)，故A正確，B錯(cuò)誤；由電流的微觀表達(dá)式I＝nSqv知，I、n、q均相等，因?yàn)镾A<SB，所以vA>vB，故C錯(cuò)誤，D正確?！敬鸢浮緼D【技巧與方法】用電流的微觀表達(dá)式求解問(wèn)題的注意點(diǎn)1準(zhǔn)確理解公式中各物理量的意義，式中的v是指自由電荷定向移動(dòng)的速率，不是電流的傳導(dǎo)速率，也不是電子熱運(yùn)動(dòng)的速率。2I＝neSv是由I＝eq\f(q,t)導(dǎo)出的，若n的含義不同，表達(dá)式的形式也會(huì)不同。【針對(duì)訓(xùn)練】【變式1】(2020-2021學(xué)年福州市第一中學(xué)高二(上)期中)如圖所示為一質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)體，在導(dǎo)體的左右兩端加一恒定的電壓，使導(dǎo)體中產(chǎn)生一恒定電流，其電流的大小為I。已知金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位長(zhǎng)度的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0，則下列說(shuō)法中正確的是()A．自由電子定向移動(dòng)的速率為v0B．自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝C．自由電子定向移動(dòng)的速率為真空中的光速cD．自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝【解析】本題考查的是對(duì)電流微觀表達(dá)式I=nqSv的理解，關(guān)鍵是理解v和n的物理意義，式中n為單位體積內(nèi)自由電子數(shù)，而本題n為單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)，t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面的自由電子數(shù)是長(zhǎng)度為vt內(nèi)的自由電子，其數(shù)量為nvt，則電荷量Q=nvte，所以電流I==nev，所以v=，選項(xiàng)D正確。故選D。【答案】D【變式2】(2020-2021學(xué)年宣威市九中高二期中)某根導(dǎo)線的橫截面積為S，通過(guò)電流為I。已知該導(dǎo)線材料密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，電子電荷量為e，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，設(shè)每個(gè)原子只提供一個(gè)自由電子，則該導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)速率為()A．eq\f(MI,ρNASe) B．eq\f(MINA,ρSe)C．eq\f(INA,MρSe) D．eq\f(INASe,Mρ)【解析】設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率為v，導(dǎo)線中自由電子從一端定向移到另一端所用時(shí)間為t，對(duì)導(dǎo)體研究：每個(gè)原子可提供一個(gè)自由電子，則原子數(shù)目與自由電子的總數(shù)相等，為n＝eq\f(ρSvt,M)NA，t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量為q＝ne，電流強(qiáng)度為I＝eq\f(q,t)＝eq\f(ρSveNA,M)，得v＝eq\f(MI,ρSNAe)，故A正確。【答案】A【變式3】(2020-2021學(xué)年大慶中學(xué)高二(上)期中)有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位長(zhǎng)度中有n個(gè)自由電子，電子的電量為q，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)可表示為()A．nvSt B．nvt C． D．【解析】每單位長(zhǎng)度中有n個(gè)自由電子，電子的定向移動(dòng)速率為v，則通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)可表示，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=nqvS，在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子的電量Q=It，則在△t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子的數(shù)目為，故選B?！敬鸢浮緽1．下列有關(guān)電源的電路中，導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是()A．導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)就是電源所形成的電場(chǎng)B．在靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)為零，而導(dǎo)體外部的場(chǎng)強(qiáng)不為零，所以導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)不是穩(wěn)定的C．因?yàn)閷?dǎo)體處于電源的電場(chǎng)中，所以導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零D．導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的，導(dǎo)體內(nèi)的電荷處于平衡狀態(tài)，電荷分布是穩(wěn)定的，電場(chǎng)也是穩(wěn)定的【解析】D導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)是電源和導(dǎo)線堆積電荷所形成的兩部分電場(chǎng)的矢量和，穩(wěn)定后不同于靜電平衡(內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零)，而是場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，方向與導(dǎo)線切線一致，是一種動(dòng)態(tài)的平衡，故A錯(cuò)誤，D正確；在靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)是穩(wěn)定的，故B錯(cuò)誤；在導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，該電場(chǎng)與點(diǎn)電荷的場(chǎng)疊加后為零時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零，故C錯(cuò)誤。2．金屬導(dǎo)體內(nèi)電流增強(qiáng)，是因?yàn)?)A．導(dǎo)體內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)增多B．導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率增大C．導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)的傳播速率增大D．導(dǎo)體內(nèi)自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率增大【解析】B對(duì)于確定的金屬導(dǎo)體，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)是一定的，而且導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)的傳播速率也是一定的，A、C錯(cuò)誤；導(dǎo)體內(nèi)電流增強(qiáng)是由于自由電子定向移動(dòng)的速率增大，使得單位時(shí)間內(nèi)穿過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量增大，B正確；導(dǎo)體內(nèi)自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率增大會(huì)阻礙電流增強(qiáng)，D錯(cuò)誤。3．關(guān)于電流的方向，下列說(shuō)法正確的是()A．在金屬導(dǎo)體中，電流的方向是自由電子定向移動(dòng)的方向B．在電解液中，電流的方向?yàn)樨?fù)離子定向移動(dòng)的方向C．無(wú)論在何種導(dǎo)體中，電流的方向都與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反D．在電解液中，由于是正、負(fù)電荷定向移動(dòng)形成電流，所以電流有兩個(gè)方向C無(wú)論在何種導(dǎo)體中，電流的方向都是正電荷定向移動(dòng)的方向，與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。4．關(guān)于導(dǎo)線中的電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線可以與導(dǎo)線相交B．導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)E是由電源電場(chǎng)E0和導(dǎo)線側(cè)面堆積的電荷形成的電場(chǎng)E′疊加的結(jié)果C．導(dǎo)線側(cè)面堆積電荷分布是穩(wěn)定的，故導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài)D．導(dǎo)線中的電場(chǎng)是靜電場(chǎng)的一種【解析】B導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線與導(dǎo)線是平行的，故A錯(cuò)；導(dǎo)線中的電場(chǎng)是電源電場(chǎng)和導(dǎo)線側(cè)面的堆積電荷形成的電場(chǎng)疊加而成的，故B對(duì)；導(dǎo)線內(nèi)電場(chǎng)不為零，不是靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)線中的電場(chǎng)是恒定電場(chǎng)，并非靜電場(chǎng)的一種，故C、D錯(cuò)。5．關(guān)于電流，下列說(shuō)法正確的是()A．導(dǎo)體中無(wú)電流的原因是其內(nèi)部自由電荷停止了運(yùn)動(dòng)B．同種材料制成的兩個(gè)金屬導(dǎo)體都通電，則電流大的那個(gè)導(dǎo)體內(nèi)自由電荷定向移動(dòng)速率大C．由于電荷做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率比電荷定向移動(dòng)的速率大得多，故電荷做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)形成的電流也就大得多D．電荷做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)不形成電流【解析】D電流是自由電荷定向移動(dòng)形成的，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子時(shí)刻都在做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；由電流的微觀表達(dá)式I＝nqSv可知，同種材料制成的導(dǎo)體，電流大小不單是由自由電荷定向移動(dòng)速率決定的，B錯(cuò)誤；無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)不會(huì)形成電流，只有電荷定向移動(dòng)才會(huì)形成電流，C錯(cuò)誤，D正確。6．一個(gè)半導(dǎo)體收音機(jī)，電池供電的電流是8mA，也就是說(shuō)()A．1h電池供給1C的電荷量B．1000s電池供給8C的電荷量C．1s電池供給8C的電荷量D．1min電池供給8C的電荷量【解析】B根據(jù)I＝eq\f(q,t)知，1h電池供電量q1＝8×10－3×3.6×103C＝28.8C，A錯(cuò)誤；1000s電池供電量q2＝1000×8×10－3C＝8C，B正確；1s電池供電量q3＝1×8×10－3C＝8×10－3C，C錯(cuò)誤；1min電池供電量q4＝60×8×10－3C＝0.48C，D錯(cuò)誤。7．我國(guó)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是周長(zhǎng)為240m的近似圓形軌道，當(dāng)環(huán)中的電流是10mA時(shí)(設(shè)電子的速度是3×107m/s)，在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為(電子電荷量e＝1.6×10－19C)()A．5×1011 B．5×1010C．1×102 D．1×104【解析】A電子轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間t＝eq\f(l,v)＝8×10－6s，整個(gè)環(huán)中電子的電荷量q＝It＝8×10－8C，所以電子的數(shù)目n＝eq\f(q,e)＝5×1011，故A正確。8.如圖所示，一根橫截面積為S的均勻長(zhǎng)直橡膠棒上均勻地帶有負(fù)電荷，每米電荷量為q，當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為()A．vqB．eq\f(q,v)C．vqSD．eq\f(qv,S)【解析】A經(jīng)過(guò)時(shí)間t，通過(guò)右端橫截面的電荷量Q＝qvt，根據(jù)I＝eq\f(Q,t)得I＝vq，A正確。9．在研究長(zhǎng)度為l、橫截面積為S的均勻?qū)w中的電流時(shí)，在導(dǎo)體兩端加上電壓U，于是導(dǎo)體中有勻強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生，在導(dǎo)體中移動(dòng)的自由電子受勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用而加速，但又和做熱運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)離子碰撞而減速，這樣邊反復(fù)碰撞邊向前移動(dòng)。可以認(rèn)為阻礙電子向前運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子移動(dòng)的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv(k為恒量)。電場(chǎng)力和碰撞的阻力平衡時(shí)，導(dǎo)體中的電子移動(dòng)的平均速率v為一定值，這一定值是()A．eq\f(ekU,l) B．eq\f(eU,kl)C．eq\f(elU,k) D．elkU【解析】B電場(chǎng)力和碰撞阻力平衡時(shí)，有kv＝eE＝eeq\f(U,l)，所以電子定向移動(dòng)的平均速率v＝eq\f(eU,kl)，B正確。10．(多選)半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過(guò)圓心的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流下列說(shuō)法正確的是()A．若ω不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．若電荷量Q不變而使ω變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大D．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小【解析】AB截取圓環(huán)的任一截面S，如圖所示，在橡膠圓環(huán)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間T內(nèi)，通過(guò)這個(gè)截面的電荷量為Q，則有I＝eq\f(q,t)＝eq\f(Q,T)，又T＝eq\f(2π,ω)，所以I＝eq\f(Qω,2π)，可知，電流的大小只與Q和ω有關(guān)，A、B正確，C、D錯(cuò)誤。11．“氫火焰離子化監(jiān)測(cè)器”可以檢測(cè)出無(wú)機(jī)物氣體中極其微量的有機(jī)分子的含量，其裝置如圖所示，在氫火焰的作用下，有機(jī)物的分子電離為一價(jià)正離子和自由電子，而無(wú)機(jī)物的分子不會(huì)電離。設(shè)單位時(shí)間內(nèi)有n摩爾被檢測(cè)氣體進(jìn)入檢測(cè)器，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變