复习指导
2016高考物理电源和电流专题同步练习题（附解析）
发布时间：2015-11-25 10:20:04 点击：
8.来自质子源的质子(初速度为零)，经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场，质子到达靶时的速度为 v，则质子源与靶间的质子数为( ) A.Idev B.2Idev C.Idv D.2Idv 解析：选B.设质子源与靶间的质子数为n，则I=nedv2=nev2d，n=2Idev. 9.铜的原子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为( ) A.光速c B.IneS C.ρIneSm D.mIneSρ 解析：选D.假设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt?S中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtSρm，所以电量q=vtSρnem.因电流I=qt=vSρenm，于是得：v=ImneSρ. 二、计算题 10.(1)在金属导体中，若10 s 内通过横截面的电荷量为10 C，则导体中的电流为多少安? (2)某电解槽横截面积为0.5 m2，若10 s 内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流为多少安? 解析：(1)10 s内通过某一横截面的电量是10 C， 所以 I=qt=10 C10 s=1 A (2)正电荷形成的电流为I1=10 C 10 s=1 A 负电荷形成的电流为I2=10 C10 s=1 A 因负电荷形成的电流方向与其定向移动方向相反，所以两种电荷形成电流方向相同. 故电解液中的电流为：I=I1+I2=2 A. 答案：(1)1 A (2)2 A 11.导线中的电流是1 A，导线的横截面积为1 mm2. (1)在 1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量 e=1.6×10-19C)? (2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5 ×1028 个自由电子)? (3)自由电子沿导线移动 1 cm，平均要多少时间? 解析：(1)N=qe=Ite=1×11.6×10-19 个=6.25 ×1018个. (2)由公式I=neSv. v=I neS=18.5×1028×1.6×10-19×10-6 m/s =7.4×10-5 m/s. (3)以这样的速率沿导线传播1 m 需用时 t=17.4×10-5 s=3.8 h. 答案：(1)6.25×1018 (2)7.4×10-5 m/s (3)3.8 h 12.已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在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? 解析：取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量q=e，则有：I=qT=eT 再由库仑力提供向心力有： ke2r2=m4π2T2?r得T=2πre mrk 解得I=e22πr2mkmr. 答案：e22πr2mkmr |
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