- 电流
- 共60题
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）
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
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