第1讲 恒定电流和电动势

第1讲 恒定电流和电动势

例题1：如图所示，取两个相同的验电器A 和B ，使A 带正电，B 不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A 和B 连接起来。下列说法正确的是（ ）

A ．A 中正电荷通过金属棒流向

B ，A 金属箔的张角减小 B ．B 中负电荷通过金属棒流向A ，

B

金属箔的张角增大

C ．A 中正电荷通过金属棒流向B ，同时B 中负电荷通过金属棒流向A

D ．金属棒中瞬间电流的方向从B 流向A ，B 金属箔的张角增大

变式1：如图用一个带负电的物体a 去接触不带电的验电器的金属球b 时，金属球b 也带上负电，则（ ）

A ．a 上的一些电子转移到b 上，瞬时电流方向b→a

B ．b 上的一些电子转移到a 上，瞬时电流方向a→b

C ．b 上的一些正电荷转移到a 上，瞬时电流方向b→a

D ．a 上的一些正电荷转移到 b 上，瞬时电流方向a→b

考点2：电流的微观解释

1、AD 表示粗细均匀且长为l 的一端导体，两端加一定的电压，导体中自由电荷沿导体定向移动的速度为v ，设导体的横截面积为S ，导体内单位体积的自由电荷数为n ，每个自由电荷所带的电荷量为q 。 推导：I =nqSv

例题2：一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ，导体单位长度内的自由电子数为n ，金属内的自由电子电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导体中通过的电流为I ，以下说法中正确的有（ ） A. 自由电子定向移动的速率为v 0B. 自由电子定向移动的速率为neS

I v =

C. 自由电子定向移动的速率为真空中的光速c

D. 自由电子定向移动的速率为ne

I v =

变式2：有两个完全相同的金属球AB ，A 带+Q 的电荷，B 不带电，用导线将AB 两球连接，经过t 时间，导线中不在有电荷定向移动，求导体中的平均电流。

例题3：在横截面积为0.5m 2的电解液中，

（1）若5s 内沿相反方向通过横截面积的正负离子的电荷量均为5C ，则电解液中的电流为_______A 。 （2）若5s 内到达阳极的负离子和到达阴极的正离子均为5C ，则电解液中的电流为_______A 。

变式3：如图所示的电解槽接入电路后，在t 秒内有n 1个1价正离子通过溶液内截面S ，有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ，设e 为元电荷,以下说法正确的是（ ） A. 当n

1=n 2时电流强度为零

B. 当n 1>n 2时，电流方向从A→B ，电流强度为t e

n n I )(21-=

C. 当n 1

e

n n I )(12-=

D. 电流方向从A→B ，电流强度t

e

n n I )(21+=

例题4：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S 、电流为I 的电子束.已知电子的电量为e ，质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为△l 的电子束内的电子数是（ ）B A. eU m eS l I 2∆ B. eU m e l

I 2∆ C. eU m eS

I

2 D. eU

m

e l

IS 2∆

例题5：已知电子的电荷量为e ，质量为m ，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？

变式5：安培提出来著名的分子电流假说，这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电量为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。关于该环形电流的说法，正确的是（ ）

A. 电流强度为

r ve π2，电流方向为顺时针B. 电流强度为r ve

，电流方向为顺时针 C. 电流强度为r ve π2，电流方向为逆时针D. 电流强度为r

ve

，电流方向为逆时针

例题6：一台发电机用0.5A 的电流向外输电，在1min 内讲180J 的机械能转化为电能，则发电机的电动势为（ ）

A. 6V

B. 360V

C. 120V

D. 12V

例题7：手机电池中经常有这样的标志：充电限制电压为4.35V ，额定容量为3100mAh ，工作电压为3.8V ，假设该手机的待机时间为100小时，则可知电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是（ ） A. 4.35V 31mA B. 4.35V 3100mA C. 3.8V 31mA D. 3.8V 3100mA 变式7：同品牌的全新1号电池和5号电池，具有的相同的物理量是（ ） A. 电能 B. 容量 C. 电动势 D. 内阻

【习题训练】

1、关于电流,下列说法中正确的是()

A. 通过导体横截面的电荷量越多，电流越大

B. 电子定向移动速率越大，电流越大

C. 单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大

D. 因为电流有方向，所以电流是矢量

2、电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10-6 m2的导线，那么电路中的电流是（）

A. 0.016 mA

B. 1.6 mA

C. 0.16 μA

D. 16 μA

3、太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的。可以测得某太阳能电池可产生0.6V的电动势，这表示（）

A. 电路中每通过1C电荷量，太阳能电池把0.6J的太阳能转变为电能

B. 无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6V

C. 太阳能电池在1s内将0.6J的太阳能转变为电能

D. 太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)将化学能转化为电能的本领大

4、移动电话中的锂电池电动势为3.6V，某次通话时，电流为10mA，时间为100s，那么此次通话过程有多少化学能转化为电能？

5、一根长为L=2m,横截面积S=1×10−3m2的铜棒，两端电势差为U=5.44×10−2V，铜棒的电阻R=2×10−5Ω,，铜内自由电子的密度为n=8.5×1029个·m−3，求：

(1)通过铜棒的电流；

(2)铜棒内电场强度；

(3)自由电子定向移动速率。