同步导学第2章电流第01节 导体中的电场和电流

第01节 导体中的电场和电流
【知能准备】
1.电源是能把电路中的 从正极搬到负极的装置。

2.导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和 平行。

3.由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4.把 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5.电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是 ，符号是 ；公式为 。

【同步导学】
1.电流的分析与计算
(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时t q I =
中，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。

(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。

2.电流的微观表达式nqSv I =的应用
在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式／t 计算电流时应引起注意.
例1 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2
C ，向左迁移的负离子所带的电荷量为3 C.那么电解槽中电流的大小应为
103221+=+t q q 0.5 A ，而不是102
3-
例2 来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800的直线加速器加速，形成电流为1的细柱形质子流。

已知质子电荷1.60×10-19C 。

这束质子流每秒打到靶上的质子数为。

假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，则n 1∶n 2。

（例2） 解析：按电流的定义，.1025.6,15⨯==∴=
e I t n t ne I
由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个，
则由v n l nev I v l t t ne I 1,∝∴===得和。

而12,,212212==∴∝∴=s s n n s v as v
【同步检测】
1.形成持续电流的条件是( )
A.只要有电压加在物体的两端
B.必须保持导体两端有电压
C.只在导体两端瞬时加电压
D.只要有大量的自由电荷
2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是 （ ）
A.导线中的电场强度处处为零
B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行
C.导线内各点的电势相等
D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低
3.以下说法正确的是（ ）
A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
4.某电解池，如果在1s 内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m 2的某截面，那么通过这个截面的电流是( )
A.0
B.0.8A
C.1.6A
D.3.2A
5.有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线有n 个自由电子，电子的电荷量为q ，此时电子的定向移动速率为u ，在t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A ．
B ． C. D.
6. 氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10-16s ，则电子绕核运动的等效电流多大？
【综合评价】
1.下列叙述正确的是( )
A.导体中电荷运动就形成电流
B.电流是矢量
C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零
D.只有自由电子的定向移动才能形成电流
2. 示波管中，2s 内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为( )
A.4.8×10-6A
B.3×10-13A
C.9.6×10-6A
D.无法确定
3.我国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，电子电荷量
1.6×10-19C ，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107 ，则环中的电流是：（ ）
A ．10
B ．1
C ．0.1
D ．0.01
4.如图所示，a 、b 两导体板组成一电容器，电容为C ，带电荷量为q ，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（ ）
A.导线中有恒定的电流
B.导线中有短时间的电流
C.通过导线的电荷量为q
D. 通过导线的电荷量为2q
(第4题)
5. 如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为，通过该横截面积的电流为．
(第5题)
6.初速度为零的质子，经加速电压为800的直线加速器加速，形成电流为1的细柱形质子流，已知质子的电荷量1.6×10-19C，这束质子流每秒打到靶上的质子数为.
7.金属导体的密度是ρ，横截面积是S，原子量是M，每摩尔这种金属可提供N个自由电子，当该导体中的电流为I时，导体中自由电子的定向移动的速率是。

8.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多少?
参考答案：
第一节 导体中的电场和电流
【知能准备】1.电子 2.电源 导线 导线 3.稳定 4. 大小 方向 5.强弱 正电荷 安培 A t q
I =
【同步检测】1B 2 3C 4D 5 6、7×10-4A
【综合评价】1C 2A 3A 4 5、4C 0.8A
6、6.25×1015个 7es N IM ρ 8、mr k r 2e 2π。