人教版物理必修3同步练习: 11.1 电源和电流(基础巩固)
一、选择题
1．（2020高二下·浙江期中）2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如右图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子所受洛伦兹力方向是水平向左
B．正、负粒子所受洛伦兹力方向是相同的
C．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速
D．只需要测量MN两点电压就能够推算废液的流量
2．（2021高二上·泾阳期中）雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为16C，雷击时放电时间为200μs，则此次雷击时的平均电流为（ ）
A．0.08A B．8×104A C．0.16A D．1.6×104A
3．（2021高二上·武功月考）在 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得 内分别有 个 和 个 通过溶液内部的横截面 ，那么通过横截面 的电流的大小和方向是（ ）
A． ，水平向右 B． ，水平向左
C． ，水平向右 D． ，水平向左
4．（2021高二上·镇雄月考）一条金属导体中的电流是5 ，那么在3.2 s内通过金属导体横截面定向运动的自由电荷个数是（ ）
A．1×1014个 B．1×1015个 C．2×1014个 D．2×1015个
5．（2021·金山一模）电荷量的单位C用基本单位可表示为（ ）
A．N·m/s B．A·s C．J/V D．V/A
6．（2020高二上·南充期中）一由不同材料制成的导体，沿电流方向左右部分分别为 和 ，已知两部分横截面积之比为 ，单位体积内自由电子数之比 。现将这段导体接入电路中，则 、 两段导体中自由电子定向移动的平均速率 和 之比为（ ）
A． B． C． D．
7．（2024高三上·齐齐哈尔期末）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从变为20mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ）
A． B． C． D．
8．（2023高二上·五华月考） 如图 所示 在一溶液中 8s内有 1. 0×1016 个一价正离子和 5. 0x1015 个二价负离子通 过某截面 N 其中负离子水平向右移动 正离子水平向左移动 则通过截面 N的电流 的方向和大小是
A．水平向左 0. 4mA B．水平向右 0. 4mA
C．水平向左 0. 2mA D．水平向右 0. 2mA
9．（2023高二上·昆明期中）在接通手电筒开关的内通过一横截面的电荷量为，则电流是
A．2A B． C． D．
10．（2023高二上·辽源期中）在5s的时间内通过某导体横截面的电荷量为0.32C，则通过导体的电流强度为（ ）
A．6.4 × 10－2A B．6.4 × 10－3A
C．6.4 × 10－4A D．6.4 × 10－5A
11．（2023高二上·福州期中）下列说法中不正确的是（ ）
A．电子电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
B．电场线虽然是假想的一簇曲线或直线，但可以用实验方法模拟出来
C．沿电场方向电场强度越来越小
D．电源电动势是表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关
12．（2024高二上·辽宁期末） 下列对于电流说法正确的是（ ）
A．根据，可知电流I与电荷量q成正比，与时间t成反比
B．电流是矢量，它的方向与正电荷定向运动的方向相同
C．电路要产生电流，必须存在自由电荷
D．由于电路中电场力的存在，电荷会不断加速下去
13．（2023高三上·湛江期末）北京正负电子对撞机的储存环是周长为的近似圆形的轨道，环中的个电子以速度定向运动，已知电子的电荷量为，则个电子形成的电流为（ ）
A． B． C． D．
14．（2023高二上·临汾期中）下列说法正确的是（ ）
A．由于电流总是从电源正极流向电源负极，故电流是矢量
B．自由电子在电路内的电场中一直做匀加速运动
C．当通电导线中的电流变大时电路里所有自由电荷的运动速率都会变大
D．电路要产生电流，必须存在自由电荷
15．（2022高三上·哈尔滨月考）一均匀铜导线通有恒定电流I，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目为（已知自由电子的电荷量大小为e）（ ）
A． B． C． D．
16．（2024高二上·辽宁期末）下列关于电流说法正确的是（ ）
A．根据，可知电流I与电荷量q成正比，与时间t成反比
B．电流是矢量，它的方向与正电荷定向运动的方向相同
C．电路要产生电流，必须存在自由电荷
D．由于电路中电场力的存在，电荷会不断加速下去
17．（2023高二上·成华期中）以下说法正确的是（ ）
A．只适用于点电荷产生的电场
B．适用于任何电场
C．由可以计算的大小，但是与、无关
D．由可知与成正比，与成反比
二、多项选择题
18．（2019高二上·双鸭山月考）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中有n个自由电子，电子的电量为e。此时电子的定向移动的速度为v。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．
19．（2019高二上·榆树期中）有一横截面积为S的铝导线当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I。设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A． B． C． D．
20．（2023高二上·南山月考）电解槽内有一价离子的电解溶液，溶液中插有两根碳棒A、B作为电极，将它们接在直流电源上，溶液中就有电流通过，假设时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是
A．溶液内正 、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
B．负离子定向移动的方向是从A到B
C．溶液内电流方向从B到A，电流
D．溶液内电流方向从B到A，电流
21．（2021高二上·江西期中）如图所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端的电压为U，下列说法正确的是（ ）
A．通过两棒的电流强度相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相等
C．两棒内的电场强度大小相等
D．相同时间内通过两棒的电荷量相等
22．（2018高二上·哈尔滨月考）一根粗细均匀的金属导线，两端加电压为U时，通过导线的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v；若导线均匀拉长，使其半径变为原来的 ，两端电压仍为U，则（ ）
A．通过导线的电流强度为 I
B．通过导线的电流强度为 I
C．自由电子定向移动的平均速率为 v
D．自由电子定向移动的平均速率为 v
23．（2018高二下·舒城期末）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设单位体积导线有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速率为v，在△t时间里，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ( )
A．nvS△t B．nv△t C． D．
24．（2018高二上·牡丹江月考）关于对电流的理解，下列说法中不正确的是（ ）
A．只有自由电子的定向移动才能形成电流
B．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
C．同一段电流相同的电路中，相同时间内通过各不同横截面的电荷量不同
D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位
三、非选择题
25．（2021高二上·湖南期中）夏季常有闪电，某次两团乌云放电持续时间t=0.1s，中和的电荷量Q=1.5×104C。两团乌云之间的距离d=30.0m，电势差U=3×107V，放电后电势差变为0。已知两团乌云放电前可看作平行板电容器，乌云之间的电场可以视为匀强电场。求∶
（1）闪电时的平均电流I；
（2）两团乌云构成的电容器的电容C；
（3）放电前两团乌云间匀强电场的电场强度大小E。
26．（2021高二上·柳林期中）根据I=neSv还可估算电子定向移动的平均速率。有一横截面积为1mm2的铜导线，每立方米体积内的自由电子数为8.4×1028个，电子的电荷量大小为1.6×10-19C。若通过该导线的电流为1A，导线中自由电子定向移动的平均速率为多大？
27．（2021高二上·阿拉善左旗期中）如图甲使用0.6A量程时，图中指针的示数为 A；如图乙使用3V量程时，图中指针示数为 V。
28．（2020高二上·罗源月考）一次闪电过程通常由若干个相继发生的闪击构成，每个闪击持续时间很短，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前，云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为2 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为5×10-5s．若闪电前云地间的电场可以看做匀强电场，试估算：
（1）闪电前云地间的电场强度大小．
（2）第一个闪击过程中闪电电流的平均值．
（3）第一个闪击过程中释放的能量．
29．（2018高二上·浑源月考）夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3 km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5 m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电．设两云团之间电势差保持 V不变，已知空气电离的电场强度（即发生放电时的电场强度）为 V/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过 秒，将会发生放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电量为500 C，闪电历时0. 01 s，则此过程中的平均电流强度为 A。
30．（2018高二上·南宁月考） 2018年9月7日20时，台风“山竹”在西北太平洋洋面上生成，9月16日17时“山竹”在广东台山海宴镇登陆，登陆时中心附近最大风力14级，中心最低气压955百帕；伴随台风的还有电闪雷鸣，通常情况下，一次闪电过程通常由若干个相继发生的闪击构成，每个闪击持续时间很短，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前，云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为2 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为5×10-5s．若闪电前云地间的电场可以看做匀强电场，试估算：
（1）闪电前云地间的电场强度大小；
（2）第一个闪击过程中闪电电流的平均值；
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】A．根据左手定则，正电荷受到竖直向下的洛伦兹力，负电荷受到竖直向上的洛伦兹力，AB不符合题意；
C.不带电液体在磁场中流动时，由于没有自由电荷，不能形成电场，MN两点没有电势差，因此无法测出流速，C不符合题意；
D．计算液体的流速，根据
可得流速
流量
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可。
2．【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】根据
所以B符合题意；ACD不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据电流的定义式得出雷击时的电流。
3．【答案】C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，成电流方向从A到B，即水平向右； 2s时间内通过溶液截面的电荷量
则根据电流的定义式
解得
故答案为：C。
【分析】根据题意，计算2s内电量，再根据电流定义式，求解电流。
4．【答案】A
【知识点】电流的概念；元电荷
【解析】【解答】根据电流的定义式，解得3.2s通过的电荷量， 过金属导体横截面定向运动的自由电荷个数，
故答案为：A。
【分析】解答该题需要弄清金属导体中的自由电荷是电子，其所带电量为元电荷电荷量，根据电流的定义式计算出3.2s通过导体横截面积的电荷量，任何根据电荷量与元电荷关系即可解答。
5．【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】ABCD．由电流的定义式 可得
由该式可知，电荷量的单位为电流单位与时间单位的乘积，即A·s，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用电流的定义式可以求出电荷量的单位。
6．【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】因两段串联，通过两棒的电流相等，又I=neSv
故nAeSAvA=nBeSBvB
得vA：vB=3：1
故答案为：B。
【分析】根据电流微观决定式I=neSv，代入数据，比较速度。
7．【答案】C
【知识点】电容器及其应用；电流、电源的概念
【解析】【解答】根据
可知
则该过程中跨膜电流的平均值为
故答案为：C。
【分析】根据电容器电荷量等于电压与电容乘积以及电流定义式求解。
8．【答案】A
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】电流方向与正电荷的定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，所以正离子和负离子形成的电流方向相同，均为水平向左，由电流的定义可得电流大小为
方向水平向左，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】由电流的定义式计算电流大小，根据电荷定向移动的方向判断电流方向。
9．【答案】B
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】根据电流的定义式可得，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电流的定义式计算即可。
10．【答案】A
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】 通过导体的电流强度为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据直接代入数据求解即可。
11．【答案】C
【知识点】元电荷；电场线；点电荷的电场；电流、电源的概念
【解析】【解答】A.电子电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，A不符合题意；
B.人们为了形象描述电场而假想出了电场线，虽然实际上不存在，但可以用实验方法模拟出来，B不符合题意；
C.沿电场线方向电势降落得最快，与电场强度大小无关，C符合题意；
D.电源电动势是表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关，D不符合题意。
【分析】利用好电场线、电场强度、电势和电动势的概念和特点，是解决本题的关键。
12．【答案】C
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A.电流定义式，无正反比关系，A错误；
B.电流为标量，B错误；
C. 电路要产生电流，必须存在自由电荷，C正确；
D.电荷在电势最低点不能继续加速，D错误；
故答案为：C。
【分析】定义式中没有正反比关系。
13．【答案】B
【知识点】电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】 由电流的定义式
B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用电流的定义式，表示出电荷量和时间，可求出电流的大小。
14．【答案】D
【知识点】电流、电源的概念；电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】A、电流的运算不满足矢量的平行四边形运算法则，故是标量，故A错误；
B、自由电子在电路内的电场中开始会加速运动，当电流稳定时自由电荷的速度不变，故B错误；
C、当通电导线中的电流变大时，根据电流的微观表达式可知，电路中自由电荷定向移动的速率会增大，但电路里不一定所有自由电荷的运动速率都会变大，故C错误；
D、电流的形成是电荷的定向移动，所以电路要产生电流，必须存在自由电荷，故D正确。
故答案为：D。
【分析】电流的形成是电荷的定向移动，所以电路要产生电流，必须存在自由电荷，熟悉掌握电流微观定义式中各物理量的意义及其对电流的影响。
15．【答案】A
【知识点】电流、电源的概念；电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】设自由电子的数目为n，由电流的定义可得
故答案为：A。
【分析】利用电流的定义式可以求出自由电子的数量。
16．【答案】C
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A. 电流定义式
电流I与电荷量和时间无关，A不符合题意；
B. 电流是标量，它的方向与正电荷定向运动方向相同，B不符合题意；
C. 电流产生的前提条件是有自由移动的电荷，存在闭合回路，C符合题意；
D. 电子在电路中受到电场力和电阻带来的作用力，近似看作是匀速运动，电荷不会一直加速下去，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用电流定义式的概念可得出结论
17．【答案】C
【知识点】电容器及其应用；电场强度；电势差与电场强度的关系；电流、电源的概念
【解析】【解答】A.是电场强度的定义式，适用于所有电场，A不符合题意；
B. 只适用于匀强电场，B不符合题意；
C.电流是一个用比值定义的物理量，电流的大小由电阻的阻值和两端的电压共同决定，与电荷量q和时间t无关，C符合题意；
D.电容是一个用比值定义的物理量，电容的大小由自身决定，与极板电量Q和极板电压U无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据各公式的适用范围和物理量的定义方法分析各选项。
18．【答案】B,D
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】AB.由于流经导线的电流为I，则在 t时间内，流经导线的电荷量为Q=I t，而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为N= ，A不符合题意，B符合题意。
CD.在 t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为v t，由于铜导线的横截面积为S，则在 t时间内，电子经过的导线体积为v tS。又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在 t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvS t。C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可。
19．【答案】B,D
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】在 时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为 ，由于铜导线的横截面积为S，则在 时间内，电子经过的导线对应体积为 ．又由于单位体积的导线有n个自由电子，在 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ；由于流经导线的电流为I，则在 时间内，流经导线的电荷量为 ，而电子的电荷量为e，则△t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ，BD符合题意．
故答案为：BD
【分析】电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可。
20．【答案】B,D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A.根据电流方向的规定：电流方向与正电荷定向运动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，可知溶液内正 、负离子沿相反方向运动 ，形成的电流是同向的，不会相互抵消，A不符合题意；
B.由图可知，A为负极，B为正极，所以A、B之间会形成向左的电场，带负电的离子会受到向右的电场力作用，所以负离子定向移动的方向是从A到B，B符合题意；
CD.溶液内电流方向与负离子移动方向相反，所以电流方向从B到A，t时间内通过溶液截面S的电荷量，则根据电流的定义式有，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据电流方向规定，分析正、负离子定向移动产生的电流方向；由A、B之间产生的电场方向判断负离子的移动方向；由电流的定义式求出电流大小。
21．【答案】A,D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A.因两导体串联，则电流一定相等，A符合题意；
B.由电流的微观表达式：
可知电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因截面积不相同，故电子的定向移动速率不同，细棒中的电子定向移动速率大，B不符合题意；
C.因电压相等，由电阻定律有：
可知细棒的电阻较大，则由欧姆定律可知，细棒两端的电压较大，由：
可知细棒内的电场强度大于粗棒内的电场强度，C不符合题意；
D.根据：
由于电流相等，故通过两棒的电荷量相等，D符合题意．
故答案为：AD
【分析】两导体串联，则电流一定相等，细棒的电阻较大，细棒两端的电压较大。由于电流相等，故 相同时间内通过 通过两棒的电荷量相等。
22．【答案】B,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】将导线均匀拉长，使其半径变为原来的1/2，横截面积变为原来的1/4倍，导线长度要变为原来的4倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R=ρ 可知，导线电阻变为原来的16倍；电压U不变，由欧姆定律I=U/R可知，电流变为原来的1/16；A不符合题意，B符合题意；电流I变为原来的1/16，横截面积变为原来的1//4，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子粒所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的1/4，C符合题意，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】利用电阻的决定式可以求出后来电阻的大小，利用欧姆定律可以求出电流大小，利用电流微观表达式可以知道平均速率的大小。
23．【答案】A,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】根据电流的微观表达式I=nevS，在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量q=I△t，
则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为 ，将I=nevS代入得N= =nvS△t，AC符合题意，BD不符合题意．
故答案为：AC．
【分析】电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可。
24．【答案】A,B,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】A、电荷的定向移动都可以形成电流，不仅仅是自由电子的定向移动；A错误，符合题意.
B、电流有方向，但电流的加减使用代数方法，不使用平行四边形定则，使用电流是标量；B错误，符合题意.
C、串联电路中，各处的电流相等，则相同时间内通过各不同截面处的电量一定相等；C错误，符合题意.
D、在国际单位制中共七个基本物理量，电学中的电流是一个基本物理量，其单位安培作为一个基本单位；D不符合题意.
故答案为：ABC.
【分析】电流是电荷的定向移动，不单单是电子；电流虽然有方向，但是是一个标量；电流相等，相同时间流过的电荷量则相同。
25．【答案】（1）解：由电流的定义式
解得I=1.5×105A
（2）解：由电容的定义式
解得C=5×10-4F
（3）解：由匀强电场中的电场强度与电势差的关系
解得E=1×106V/m
【知识点】电容器及其应用；匀强电场电势差与场强的关系；电流的概念
【解析】【分析】（1）根据电流的定义式得出闪电时的平均电流I；
（2）根据电容器的定义式得出电容器的电容；
（3）匀强电场中的电场强度与电势差的关系得出放电前两团乌云间匀强电场的电场强度。
26．【答案】根据电流微观表达式I=neSv
可得
【知识点】电流的概念
【解析】【分析】利用电流的微观表达式得出导线中自由电子定向移动的平均速率。
27．【答案】0.44；1.70
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】使用0.6A量程时，刻度盘的分度值为0.02A，结果需要精确到0.01A，即示数为0.44A。
使用3V量程时，刻度盘的分度值为0.1V，结果需要精确到0.01V，即示数为1.70V。
【分析】0.6A量程时，刻度盘的分度值为0.02A，结果不需要估读。使用3V量程时，刻度盘的分度值为0.1V，结果要估读到最小刻度后一位。
28．【答案】（1）解：电场强度大小
（2）解：平均电流
（3）解：第一个闪击过程中释放的能量 W=qU=6×1.0×109J=6×109J．
【知识点】电势差；电流、电源的概念
【解析】【分析】（1）求解AB两点间的电场强度，利用公式E=U/l求解即可，其中l是AB两点间的距离；
（2）电流是描述电荷流量的物理量，利用通过的电荷量除以时间即为电流的平均值；
（3）闪电释放的能量即为闪电对电荷做功，利用公式W=qU求解即可。
29．【答案】400；50000
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】设经过t时间后发生放电现象，则由 可知， ，解之t=400 s
由 可知， 。
故答案为： 400s ；50000A
【分析】结合两块云之间的电势差和电场强度，求解出两块云之间的距离，结合速度公式求解运动时间；
电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式求解即可。
30．【答案】（1）解：电场强度大小E=U/d= v/m=5×105V/m 答：闪电前云地间的电场强度大小是5×105V/m
（2）解：平均电流 A=1.2×105A 答：第一个闪击过程中闪电电流的平均值是1.2×105A.
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系；电流的概念
【解析】【分析】（1）利用匀强电场场强和电势差关系可以求出场强大小；
（2）利用电流定义式可以求出电流大小。
1 / 1人教版物理必修3同步练习: 11.1 电源和电流(基础巩固)
一、选择题
1．（2020高二下·浙江期中）2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如右图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子所受洛伦兹力方向是水平向左
B．正、负粒子所受洛伦兹力方向是相同的
C．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速
D．只需要测量MN两点电压就能够推算废液的流量
【答案】D
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】A．根据左手定则，正电荷受到竖直向下的洛伦兹力，负电荷受到竖直向上的洛伦兹力，AB不符合题意；
C.不带电液体在磁场中流动时，由于没有自由电荷，不能形成电场，MN两点没有电势差，因此无法测出流速，C不符合题意；
D．计算液体的流速，根据
可得流速
流量
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可。
2．（2021高二上·泾阳期中）雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为16C，雷击时放电时间为200μs，则此次雷击时的平均电流为（ ）
A．0.08A B．8×104A C．0.16A D．1.6×104A
【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】根据
所以B符合题意；ACD不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据电流的定义式得出雷击时的电流。
3．（2021高二上·武功月考）在 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得 内分别有 个 和 个 通过溶液内部的横截面 ，那么通过横截面 的电流的大小和方向是（ ）
A． ，水平向右 B． ，水平向左
C． ，水平向右 D． ，水平向左
【答案】C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，成电流方向从A到B，即水平向右； 2s时间内通过溶液截面的电荷量
则根据电流的定义式
解得
故答案为：C。
【分析】根据题意，计算2s内电量，再根据电流定义式，求解电流。
4．（2021高二上·镇雄月考）一条金属导体中的电流是5 ，那么在3.2 s内通过金属导体横截面定向运动的自由电荷个数是（ ）
A．1×1014个 B．1×1015个 C．2×1014个 D．2×1015个
【答案】A
【知识点】电流的概念；元电荷
【解析】【解答】根据电流的定义式，解得3.2s通过的电荷量， 过金属导体横截面定向运动的自由电荷个数，
故答案为：A。
【分析】解答该题需要弄清金属导体中的自由电荷是电子，其所带电量为元电荷电荷量，根据电流的定义式计算出3.2s通过导体横截面积的电荷量，任何根据电荷量与元电荷关系即可解答。
5．（2021·金山一模）电荷量的单位C用基本单位可表示为（ ）
A．N·m/s B．A·s C．J/V D．V/A
【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】ABCD．由电流的定义式 可得
由该式可知，电荷量的单位为电流单位与时间单位的乘积，即A·s，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用电流的定义式可以求出电荷量的单位。
6．（2020高二上·南充期中）一由不同材料制成的导体，沿电流方向左右部分分别为 和 ，已知两部分横截面积之比为 ，单位体积内自由电子数之比 。现将这段导体接入电路中，则 、 两段导体中自由电子定向移动的平均速率 和 之比为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】因两段串联，通过两棒的电流相等，又I=neSv
故nAeSAvA=nBeSBvB
得vA：vB=3：1
故答案为：B。
【分析】根据电流微观决定式I=neSv，代入数据，比较速度。
7．（2024高三上·齐齐哈尔期末）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从变为20mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】电容器及其应用；电流、电源的概念
【解析】【解答】根据
可知
则该过程中跨膜电流的平均值为
故答案为：C。
【分析】根据电容器电荷量等于电压与电容乘积以及电流定义式求解。
8．（2023高二上·五华月考） 如图 所示 在一溶液中 8s内有 1. 0×1016 个一价正离子和 5. 0x1015 个二价负离子通 过某截面 N 其中负离子水平向右移动 正离子水平向左移动 则通过截面 N的电流 的方向和大小是
A．水平向左 0. 4mA B．水平向右 0. 4mA
C．水平向左 0. 2mA D．水平向右 0. 2mA
【答案】A
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】电流方向与正电荷的定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，所以正离子和负离子形成的电流方向相同，均为水平向左，由电流的定义可得电流大小为
方向水平向左，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】由电流的定义式计算电流大小，根据电荷定向移动的方向判断电流方向。
9．（2023高二上·昆明期中）在接通手电筒开关的内通过一横截面的电荷量为，则电流是
A．2A B． C． D．
【答案】B
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】根据电流的定义式可得，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电流的定义式计算即可。
10．（2023高二上·辽源期中）在5s的时间内通过某导体横截面的电荷量为0.32C，则通过导体的电流强度为（ ）
A．6.4 × 10－2A B．6.4 × 10－3A
C．6.4 × 10－4A D．6.4 × 10－5A
【答案】A
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】 通过导体的电流强度为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据直接代入数据求解即可。
11．（2023高二上·福州期中）下列说法中不正确的是（ ）
A．电子电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
B．电场线虽然是假想的一簇曲线或直线，但可以用实验方法模拟出来
C．沿电场方向电场强度越来越小
D．电源电动势是表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关
【答案】C
【知识点】元电荷；电场线；点电荷的电场；电流、电源的概念
【解析】【解答】A.电子电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，A不符合题意；
B.人们为了形象描述电场而假想出了电场线，虽然实际上不存在，但可以用实验方法模拟出来，B不符合题意；
C.沿电场线方向电势降落得最快，与电场强度大小无关，C符合题意；
D.电源电动势是表征电源把其它形式的能化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关，D不符合题意。
【分析】利用好电场线、电场强度、电势和电动势的概念和特点，是解决本题的关键。
12．（2024高二上·辽宁期末） 下列对于电流说法正确的是（ ）
A．根据，可知电流I与电荷量q成正比，与时间t成反比
B．电流是矢量，它的方向与正电荷定向运动的方向相同
C．电路要产生电流，必须存在自由电荷
D．由于电路中电场力的存在，电荷会不断加速下去
【答案】C
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A.电流定义式，无正反比关系，A错误；
B.电流为标量，B错误；
C. 电路要产生电流，必须存在自由电荷，C正确；
D.电荷在电势最低点不能继续加速，D错误；
故答案为：C。
【分析】定义式中没有正反比关系。
13．（2023高三上·湛江期末）北京正负电子对撞机的储存环是周长为的近似圆形的轨道，环中的个电子以速度定向运动，已知电子的电荷量为，则个电子形成的电流为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】 由电流的定义式
B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B
【分析】利用电流的定义式，表示出电荷量和时间，可求出电流的大小。
14．（2023高二上·临汾期中）下列说法正确的是（ ）
A．由于电流总是从电源正极流向电源负极，故电流是矢量
B．自由电子在电路内的电场中一直做匀加速运动
C．当通电导线中的电流变大时电路里所有自由电荷的运动速率都会变大
D．电路要产生电流，必须存在自由电荷
【答案】D
【知识点】电流、电源的概念；电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】A、电流的运算不满足矢量的平行四边形运算法则，故是标量，故A错误；
B、自由电子在电路内的电场中开始会加速运动，当电流稳定时自由电荷的速度不变，故B错误；
C、当通电导线中的电流变大时，根据电流的微观表达式可知，电路中自由电荷定向移动的速率会增大，但电路里不一定所有自由电荷的运动速率都会变大，故C错误；
D、电流的形成是电荷的定向移动，所以电路要产生电流，必须存在自由电荷，故D正确。
故答案为：D。
【分析】电流的形成是电荷的定向移动，所以电路要产生电流，必须存在自由电荷，熟悉掌握电流微观定义式中各物理量的意义及其对电流的影响。
15．（2022高三上·哈尔滨月考）一均匀铜导线通有恒定电流I，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目为（已知自由电子的电荷量大小为e）（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】电流、电源的概念；电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】设自由电子的数目为n，由电流的定义可得
故答案为：A。
【分析】利用电流的定义式可以求出自由电子的数量。
16．（2024高二上·辽宁期末）下列关于电流说法正确的是（ ）
A．根据，可知电流I与电荷量q成正比，与时间t成反比
B．电流是矢量，它的方向与正电荷定向运动的方向相同
C．电路要产生电流，必须存在自由电荷
D．由于电路中电场力的存在，电荷会不断加速下去
【答案】C
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A. 电流定义式
电流I与电荷量和时间无关，A不符合题意；
B. 电流是标量，它的方向与正电荷定向运动方向相同，B不符合题意；
C. 电流产生的前提条件是有自由移动的电荷，存在闭合回路，C符合题意；
D. 电子在电路中受到电场力和电阻带来的作用力，近似看作是匀速运动，电荷不会一直加速下去，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用电流定义式的概念可得出结论
17．（2023高二上·成华期中）以下说法正确的是（ ）
A．只适用于点电荷产生的电场
B．适用于任何电场
C．由可以计算的大小，但是与、无关
D．由可知与成正比，与成反比
【答案】C
【知识点】电容器及其应用；电场强度；电势差与电场强度的关系；电流、电源的概念
【解析】【解答】A.是电场强度的定义式，适用于所有电场，A不符合题意；
B. 只适用于匀强电场，B不符合题意；
C.电流是一个用比值定义的物理量，电流的大小由电阻的阻值和两端的电压共同决定，与电荷量q和时间t无关，C符合题意；
D.电容是一个用比值定义的物理量，电容的大小由自身决定，与极板电量Q和极板电压U无关，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据各公式的适用范围和物理量的定义方法分析各选项。
二、多项选择题
18．（2019高二上·双鸭山月考）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中有n个自由电子，电子的电量为e。此时电子的定向移动的速度为v。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．
【答案】B,D
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】AB.由于流经导线的电流为I，则在 t时间内，流经导线的电荷量为Q=I t，而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为N= ，A不符合题意，B符合题意。
CD.在 t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为v t，由于铜导线的横截面积为S，则在 t时间内，电子经过的导线体积为v tS。又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在 t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvS t。C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可。
19．（2019高二上·榆树期中）有一横截面积为S的铝导线当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I。设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B,D
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】在 时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为 ，由于铜导线的横截面积为S，则在 时间内，电子经过的导线对应体积为 ．又由于单位体积的导线有n个自由电子，在 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ；由于流经导线的电流为I，则在 时间内，流经导线的电荷量为 ，而电子的电荷量为e，则△t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ，BD符合题意．
故答案为：BD
【分析】电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可。
20．（2023高二上·南山月考）电解槽内有一价离子的电解溶液，溶液中插有两根碳棒A、B作为电极，将它们接在直流电源上，溶液中就有电流通过，假设时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是
A．溶液内正 、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
B．负离子定向移动的方向是从A到B
C．溶液内电流方向从B到A，电流
D．溶液内电流方向从B到A，电流
【答案】B,D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A.根据电流方向的规定：电流方向与正电荷定向运动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，可知溶液内正 、负离子沿相反方向运动 ，形成的电流是同向的，不会相互抵消，A不符合题意；
B.由图可知，A为负极，B为正极，所以A、B之间会形成向左的电场，带负电的离子会受到向右的电场力作用，所以负离子定向移动的方向是从A到B，B符合题意；
CD.溶液内电流方向与负离子移动方向相反，所以电流方向从B到A，t时间内通过溶液截面S的电荷量，则根据电流的定义式有，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据电流方向规定，分析正、负离子定向移动产生的电流方向；由A、B之间产生的电场方向判断负离子的移动方向；由电流的定义式求出电流大小。
21．（2021高二上·江西期中）如图所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端的电压为U，下列说法正确的是（ ）
A．通过两棒的电流强度相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相等
C．两棒内的电场强度大小相等
D．相同时间内通过两棒的电荷量相等
【答案】A,D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A.因两导体串联，则电流一定相等，A符合题意；
B.由电流的微观表达式：
可知电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因截面积不相同，故电子的定向移动速率不同，细棒中的电子定向移动速率大，B不符合题意；
C.因电压相等，由电阻定律有：
可知细棒的电阻较大，则由欧姆定律可知，细棒两端的电压较大，由：
可知细棒内的电场强度大于粗棒内的电场强度，C不符合题意；
D.根据：
由于电流相等，故通过两棒的电荷量相等，D符合题意．
故答案为：AD
【分析】两导体串联，则电流一定相等，细棒的电阻较大，细棒两端的电压较大。由于电流相等，故 相同时间内通过 通过两棒的电荷量相等。
22．（2018高二上·哈尔滨月考）一根粗细均匀的金属导线，两端加电压为U时，通过导线的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v；若导线均匀拉长，使其半径变为原来的 ，两端电压仍为U，则（ ）
A．通过导线的电流强度为 I
B．通过导线的电流强度为 I
C．自由电子定向移动的平均速率为 v
D．自由电子定向移动的平均速率为 v
【答案】B,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】将导线均匀拉长，使其半径变为原来的1/2，横截面积变为原来的1/4倍，导线长度要变为原来的4倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R=ρ 可知，导线电阻变为原来的16倍；电压U不变，由欧姆定律I=U/R可知，电流变为原来的1/16；A不符合题意，B符合题意；电流I变为原来的1/16，横截面积变为原来的1//4，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子粒所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的1/4，C符合题意，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】利用电阻的决定式可以求出后来电阻的大小，利用欧姆定律可以求出电流大小，利用电流微观表达式可以知道平均速率的大小。
23．（2018高二下·舒城期末）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设单位体积导线有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子的定向移动速率为v，在△t时间里，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ( )
A．nvS△t B．nv△t C． D．
【答案】A,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】根据电流的微观表达式I=nevS，在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量q=I△t，
则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为 ，将I=nevS代入得N= =nvS△t，AC符合题意，BD不符合题意．
故答案为：AC．
【分析】电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可。
24．（2018高二上·牡丹江月考）关于对电流的理解，下列说法中不正确的是（ ）
A．只有自由电子的定向移动才能形成电流
B．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
C．同一段电流相同的电路中，相同时间内通过各不同横截面的电荷量不同
D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位
【答案】A,B,C
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】A、电荷的定向移动都可以形成电流，不仅仅是自由电子的定向移动；A错误，符合题意.
B、电流有方向，但电流的加减使用代数方法，不使用平行四边形定则，使用电流是标量；B错误，符合题意.
C、串联电路中，各处的电流相等，则相同时间内通过各不同截面处的电量一定相等；C错误，符合题意.
D、在国际单位制中共七个基本物理量，电学中的电流是一个基本物理量，其单位安培作为一个基本单位；D不符合题意.
故答案为：ABC.
【分析】电流是电荷的定向移动，不单单是电子；电流虽然有方向，但是是一个标量；电流相等，相同时间流过的电荷量则相同。
三、非选择题
25．（2021高二上·湖南期中）夏季常有闪电，某次两团乌云放电持续时间t=0.1s，中和的电荷量Q=1.5×104C。两团乌云之间的距离d=30.0m，电势差U=3×107V，放电后电势差变为0。已知两团乌云放电前可看作平行板电容器，乌云之间的电场可以视为匀强电场。求∶
（1）闪电时的平均电流I；
（2）两团乌云构成的电容器的电容C；
（3）放电前两团乌云间匀强电场的电场强度大小E。
【答案】（1）解：由电流的定义式
解得I=1.5×105A
（2）解：由电容的定义式
解得C=5×10-4F
（3）解：由匀强电场中的电场强度与电势差的关系
解得E=1×106V/m
【知识点】电容器及其应用；匀强电场电势差与场强的关系；电流的概念
【解析】【分析】（1）根据电流的定义式得出闪电时的平均电流I；
（2）根据电容器的定义式得出电容器的电容；
（3）匀强电场中的电场强度与电势差的关系得出放电前两团乌云间匀强电场的电场强度。
26．（2021高二上·柳林期中）根据I=neSv还可估算电子定向移动的平均速率。有一横截面积为1mm2的铜导线，每立方米体积内的自由电子数为8.4×1028个，电子的电荷量大小为1.6×10-19C。若通过该导线的电流为1A，导线中自由电子定向移动的平均速率为多大？
【答案】根据电流微观表达式I=neSv
可得
【知识点】电流的概念
【解析】【分析】利用电流的微观表达式得出导线中自由电子定向移动的平均速率。
27．（2021高二上·阿拉善左旗期中）如图甲使用0.6A量程时，图中指针的示数为 A；如图乙使用3V量程时，图中指针示数为 V。
【答案】0.44；1.70
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】使用0.6A量程时，刻度盘的分度值为0.02A，结果需要精确到0.01A，即示数为0.44A。
使用3V量程时，刻度盘的分度值为0.1V，结果需要精确到0.01V，即示数为1.70V。
【分析】0.6A量程时，刻度盘的分度值为0.02A，结果不需要估读。使用3V量程时，刻度盘的分度值为0.1V，结果要估读到最小刻度后一位。
28．（2020高二上·罗源月考）一次闪电过程通常由若干个相继发生的闪击构成，每个闪击持续时间很短，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前，云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为2 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为5×10-5s．若闪电前云地间的电场可以看做匀强电场，试估算：
（1）闪电前云地间的电场强度大小．
（2）第一个闪击过程中闪电电流的平均值．
（3）第一个闪击过程中释放的能量．
【答案】（1）解：电场强度大小
（2）解：平均电流
（3）解：第一个闪击过程中释放的能量 W=qU=6×1.0×109J=6×109J．
【知识点】电势差；电流、电源的概念
【解析】【分析】（1）求解AB两点间的电场强度，利用公式E=U/l求解即可，其中l是AB两点间的距离；
（2）电流是描述电荷流量的物理量，利用通过的电荷量除以时间即为电流的平均值；
（3）闪电释放的能量即为闪电对电荷做功，利用公式W=qU求解即可。
29．（2018高二上·浑源月考）夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3 km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5 m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电．设两云团之间电势差保持 V不变，已知空气电离的电场强度（即发生放电时的电场强度）为 V/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过 秒，将会发生放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电量为500 C，闪电历时0. 01 s，则此过程中的平均电流强度为 A。
【答案】400；50000
【知识点】电流的概念
【解析】【解答】设经过t时间后发生放电现象，则由 可知， ，解之t=400 s
由 可知， 。
故答案为： 400s ；50000A
【分析】结合两块云之间的电势差和电场强度，求解出两块云之间的距离，结合速度公式求解运动时间；
电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式求解即可。
30．（2018高二上·南宁月考） 2018年9月7日20时，台风“山竹”在西北太平洋洋面上生成，9月16日17时“山竹”在广东台山海宴镇登陆，登陆时中心附近最大风力14级，中心最低气压955百帕；伴随台风的还有电闪雷鸣，通常情况下，一次闪电过程通常由若干个相继发生的闪击构成，每个闪击持续时间很短，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前，云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为2 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为5×10-5s．若闪电前云地间的电场可以看做匀强电场，试估算：
（1）闪电前云地间的电场强度大小；
（2）第一个闪击过程中闪电电流的平均值；
【答案】（1）解：电场强度大小E=U/d= v/m=5×105V/m 答：闪电前云地间的电场强度大小是5×105V/m
（2）解：平均电流 A=1.2×105A 答：第一个闪击过程中闪电电流的平均值是1.2×105A.
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系；电流的概念
【解析】【分析】（1）利用匀强电场场强和电势差关系可以求出场强大小；
（2）利用电流定义式可以求出电流大小。
1 / 1
