- 电场：电流
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一根铜导线，横截面积为1.0mm2，载有1.0安电流，已知铜导线内自由电子的密度n=8.5×1028个/m3，每个电子电量为1.6×10-19C，试求：铜导线中自由电子定向移动的速度为多大？（保留两位有效数字）
正确答案
设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t．则导线的长度为l=vt，体积为V=Sl=Svt，在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流为：I=
所以：v=
将S=1×10-6m2，I=1A，n=8.5×1028个/m3，e=1.6×10-19C代入解得：v=7.4×10-5m/s
答：铜导线中自由电子定向移动的速度为7.4×10-5m/s．
以伦琴射线照射未带电的平行板电容器的一块极板，电子均以速度 V=104m/s 从极板中逃逸出来，全部汇集在第二块板上．如果每秒钟从板上逃逸出的电子数 n=106个，电容器的电容 c=2.56×10-9 F，电子质量 m=0.91×10-30kg．试求经多长时间两板间的光电流将停止？
正确答案
设经过t时间两板间的光电流停止
则电容器极板的带电量 Q=nte①
极板间的电压 U=
当光电流停止时 0-
由①、②、③得 t=
答：经4.55s时间两板间的光电流将停止．
北京正、负电子对撞机的储存环为周长240 m的圆形轨道。当环中电流为10 mA时，若电子的速度是光速的十分之一，则在整个环中运动的电子数目为多少？
正确答案
解：根据电流的定义式
通过环某横截面电荷量q=ne=n×1.6×10-9 C
而形成的电流I=10 mA
所以n=
电饭锅是家庭常用的电器，电阻为48.4Ω，该电饭锅标有“220V、1000W”，试求：
（1）该电饭锅工作时的电流大小；
（2）若煮熟一次米饭需106J的电能，则用该电饭锅完成此次煮饭需多长时间？
正确答案
解：（1）
（2）
手电筒中标有“2.5V，0.80W”字样的小灯泡正常发光时，通过的电流是______A；1分钟内通过导体横截面的电子数为______个．（已知e=1.6×10-19C）
正确答案
由题可知小灯泡电压U=2.5V，功率P=0.8W
由P=UI得，I=
每分钟通过导体横截面电子的电量q=It，
所以1分钟内通过导体横截面的电子数n=
代入解得 n=1.2×1020个
故本题答案是：0.32；1.2×1020．
某型号电池的电动势是1.5V，如果不考虑它自身内部的电阻，当把它的两极与150Ω的电阻连接在一起时，电阻中就会有___________A的电流通过， 16s内有________C电荷定向通过电阻的某一横截面。
正确答案
0.01；0.16
利用光电管产生光电流的电路如图所示．电源的正极应接在______端（填“a”或“b”）；若电流表读数为8μA，则每 秒从光电管阴极发射的光电子至少是______个（已知电子电量为 l.6×10-19C）
正确答案
从光电管阴极K发射的光电子，要在回路中定向移动形成电流，A端应该与电源的正极相连，这样电子出来即可被加速，从而在回路中形成电流；
每秒在回路中通过的电量为：Q=It ①
所以产生的光电子数目至少为：n=
联立①②得：n=5×1013个．
故答案为：a，5×1013．
如图所示，已知电源电动势ε=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，求：
（1）电路中的电流强度？
（2）电动机的额定工作电压？
（3）电源的总功率和电动机的输出功率？
正确答案
解：（1）串联电路中灯L正常发光，电动机正常工作，所以电路中电流强度为灯L的额定电流
灯L的电阻
灯L的额定电流为
电路中电流强度I＝1.5A
（2）电路中的电动机是非纯电阻电路。根据能量守恒，电路中
ε=UR+UL+Ur+Um
Um=ε－UR－UL－Ur＝ε－I(R+RL+r)=20－1.5×(2＋4＋1)=9.5V
（3）电源总功率P总=Iε=1.5×20=30W
电动机的输出功率P＇＝1.5×9.5－1.52×0.5＝13.125Ｗ
某电解池，如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是______．
正确答案
由题，1s内通过截面正离子的电量为q1=2n1e，负离子的电量绝对值为q2=n2e，则电流为I=
将n1=5×1018个，n2=1×1019个，e=1.6×10-19C代入解得，I=3.2A
故选D
如图所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计，导体棒与圆形导轨接触良好。求：
（1）在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值；
（2）MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量；
（3）当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多大？
正确答案
解：（1）
（2）
（3）
一质量为m、电量为q的带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中作圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流的电流强度I＝__________。
正确答案
Bq2/2πm
在电解槽中，1min内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020，则通过电解槽的电流为______．
正确答案
电流由正、负离子的定向移动形成，则在2s内通过横截面的总电荷量应为：
Q=1.6×10-19×1.125×1021C+1.6×10-19×7.5×1020 C=300C．
由电流的定义式可知：I=
故答案为：5A
某金属导体两端所加电压为8V时，10s内通过某一横截面的电荷量为0.16C，求导体的电阻；若导体两端电压为10V，求通过导体的电流．
正确答案
解：电压U1=8 V，10 s内通过电荷量Q=0.16 C
电流
电阻
若导体两端电压为10 V，通过导体的电流
导体中的电流是5μA，那么在3.2s内有_________C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于_________个电子通过该截面。
正确答案
1.6×10-5，1.0×1014
一段导体两端电压是4 V，在2 min内通过导体某一横截面积的电量是15 C，那么通过这段导体的电流应是___________A。
正确答案
0.125
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