第二章 第一节
1．(2019·玉溪名校月考)关于电流的说法中正确的是( )
A．电流的方向都是由正极流向负极
B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流
C．电流有方向，电流是矢量
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
【答案】D
【解析】在电源的外部，电流的方向由正极流向负极；在电源的内部，电流的方向由负极流向正极，故A错误．恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化，而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，只能说明大小相等，不能说明方向也不变，故B错误．电流有方向，但电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则，故电流是标量，C错误．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，故D正确．
2．(2018·呼图壁校级期末)通过一根金属导线的电流为16 mA，则10 s内通过这根导线横截面的自由电子数为( )
A．1.0×1017 B．1.0×1018
C．1.0×1019 D．1.0×1020
【答案】B
【解析】由电流定义式可得10 s内通过这根导线横截面电量为Q＝It＝16×10－3×10 C＝1.6×10－1C，通过的电子数为n＝＝＝1×1018，故B正确，A、C、D错误．
3．(2019·峨山名校月考)如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为( )
A．qvS B.
C．vq D.
【答案】C
【解析】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，t时间通过的距离为vt，长vt的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，t时间内通过横截面的电量为Q＝qvt，根据电流的定义式I＝，得到等效电流为I＝qv.故A、B、D错误，C正确．
4．如果导线中的电流为1 mA，那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少？若算得“220 V 60 W”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA，则20 s内通过灯丝的横截面的电子是多少个？
【答案】6.25×1015个 3.4×1019个
【解析】q＝It＝1×10－3×1 C＝1×10－3 C，
设电子的数目为n，则
n＝＝＝6.25×1015(个)
当“220 V 60 W”的白炽灯正常发光时，电流I＝273 mA，
q＝It＝273×10－3×20 C＝5.46 C，
设电子的数目为N，则
N＝＝＝3.4×1019(个)．
第二章 第一节
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求；第6题有多项符合题目要求)
1．(2018·长沙名校期末)关于电流，下列说法中正确的是( )
A．通过导线截面的电量越多，电流越大
B．电子运动的速度越大，电流越大
C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
【答案】C
【解析】通过某一横截面积的电量与所用时间的比值等于通过导体的电流强度，故电流强度由通过导线截面的电量和通电时间共同决定，故A错误．由电流的微观表达式I＝neSv，电流的大小跟导体的材料(决定n)，导体的横截面积(S)和电荷定向移动的速率(v)共同决定，故B错误．根据I＝可知，单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大，故C正确．矢量的运算满足平行四边形定则，标量的运算满足代数法则，而电流的运算满足代数法则，故电流是标量，故D错误．
2．(2019·黄山名校期末)导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质．导体中存在大量可自由移动的带电粒子，称为自由电荷．在外电场作用下，自由电荷做定向运动，形成明显的电流．下列粒子中是自由电荷的为( )
A．屠龙宝刀中的铁原子 B．皮蛋瘦肉粥中的米粒
C．老母鸡汤里的钠离子 D．国王王冠上的金原子
【答案】C
【解析】金属导体是依靠自由电子的定向移动形成电流的，铁原子不是自由电荷，故A错误；皮蛋瘦肉粥中的米粒不带电，不是自由电荷，故B错误；老母鸡汤里的钠离子可以自由移动，属于自由电荷，故C正确；金原子不能自由移动，不是自由电荷，故D错误．
3．(2018·濮阳校级期末)现有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1∶2，则甲、乙两个电阻阻值的比值为( )
A．1∶2 B．1∶3
C．1∶4 D．1∶5
【答案】C
【解析】甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，根据公式I＝，甲、乙两个电阻的电流之比为2∶1，甲、乙两端的电压之比为1∶2，根据欧姆定律公式R＝，两个电阻之比为＝·＝·＝.故选C.
4．(2019·长阳校级期末)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设带电荷量为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，其电流的等效电流强度I和方向为( )
A.，顺时针 B.，顺时针
C.，逆时针 D.，逆时针
【答案】C
【解析】电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为 T＝，根据电流的定义式得：电流强度为 I＝＝＝，因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故C正确，故选C.
5．(2019·长乐期中)铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为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.
C. D.
【答案】D
【解析】设时间为t，则在这段时间内通过的自由电子个数为N＝×n，通过的电流可以表示为I＝＝ ＝，所以电子的平均定向移动速率为v＝.
6．如图所示，半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由圆环产生的等效电流( )
A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
C．若使ω、Q不变，将圆环拉伸，使环半径增大，电流将变大
D．若使ω、Q不变，将圆环拉伸，使环半径增大，电流将变小
【答案】AB
【解析】截取圆环的任一截面S，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量为Q，则有I＝＝，又T＝，所以I＝.由上式可知，选项A、B正确．
二、非选择题
7．如图所示，有一个电子射线管(阴极射线管)，当从阴极射出的电子形成的电流为5.6 μA时，每秒从阴极发射出的电子数目为多少？(已知e＝1.60×10－19 C)
【答案】3.5×1013个
【解析】由I＝5.6×10－6A，所以每秒阴极射出电子的总电荷量Q＝It＝5.6×10－6 C，则电子数N＝＝3.5×1013个．
8．一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m2，在0.04 s内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为5.625×1018个和4.735×1018个，则电解槽中的电流是多大？方向如何？
【答案】82.88 A，方向与铜离子定向移动的方向相同
【解析】电解槽中的电流是铜离子和硫酸根离子分别向相反的方向运动形成的，因为铜离子带正电荷，硫酸根离子带负电荷，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以电流的方向与铜离子定向移动的方向相同．
铜离子和硫酸根离子都是二价离子，每个离子的电荷量为q1＝q2＝2×1.6×10－19 C
设铜离子的个数为n1，硫酸根离子的个数为n2
所以I＝＝
＝ A
＝82.88 A.
能力提升
9．非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物，它放电的电压可达100 V，电流可达50 A，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看作如图所示的图线．则放电1 s非洲电鳐放出的电荷量为( )
A．25 C B．50 C
C．150 C D．250 C
【答案】A
【解析】由题图可得1秒钟该鱼的放电时间为0.5 s，根据电流的定义式I＝，可得q＝It＝50×0.5 C＝25 C，故A正确．
10．(多选) 如图所示的电解槽接入电路后，在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为基元电荷，以下说法错误的是( )
A．当n1＝n2时，电流强度为零
B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝
C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度I＝
D．电流方向从A→B，电流强度I＝
【答案】ABC
【解析】本题考查电流方向和电流强度的定义式I＝，电荷的定向移动形成电流，金属导体中定向移动的是带负电的自由电子，这时电流的方向与自由电子定向移动方向相反，在电解液导电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，所以，无论n1和n2的大小如何，都有电流，且电流强度应该是I＝，电流方向应是从A→B.
11．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为多大？
【答案】
【解析】根据电流大小的定义式去求解，截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＝＝，
再由库仑力提供向心力，有
k＝mr，
得T＝，
解得I＝.
12．夏季某日午后，某地区距地面约1 km的空中有两块乌云，相距3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109 V不变．已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m.请对以下问题进行估算：
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？
(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为500 C，可释放多少能量？
(3)这次放电现象历时约0.01 s，则其平均电流约为多大？
【答案】(1)1 000 m (2)1.5×1012 J (3)5×104 A
【解析】(1)由E＝得，d＝＝ m＝1 000 m.
(2)释放的能量
E能＝qU＝500×3×109 J＝1.5×1012 J.
(3)由电流的定义得
I＝＝ A＝5×104 A．
课件26张PPT。1 电源和电流同学们，上一章我们学习了电场有关规律，首先请大家回顾一下有关知识，然后回答下面的几个问题：
1．电荷从静止开始只在电场力作用下的运动(最初阶段的运动)，则电荷( )
A．总是从电势高的地方移到电势低的地方
B．总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方
C．总是从电势能大的地方移到电势能小的地方
D．总是从电势能小的地方移到电势能大的地方【答案】C
【解析】正电荷在电场力的作用下从电势高的地方移动到电势低的地方，负电荷则从低电势移动到高电势，都是电场力做正功，电势能要减少，A、B、D错，C正确．2. 下列说法中正确的是( )
A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高
B．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大
C．电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快
D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化
【答案】C【解析】电场中电势的高低具有相对意义，与零势能点的选择有关，因此电势与场强没有直接的联系，场强大的地方电势可能低，反之亦然，A错；负电荷置于电势越高的地方，其具有的电势能反而越小，B错；由U＝Ed可知，距离相同时，场强大的地方电势差大，沿电场线方向电势降落快，C正确；带电粒子只受电场力作用，可以在一个等势面上做匀速圆周运动，如电子绕原子核的运动，此时电场力不做功，带电粒子的电势能不变，D错．一、电源
1．定义：能把____________从正极搬运到负极的装置．
2．作用：(1)维持电路两端有一定的____________．
(2)使闭合电路中保持持续的______________．电子电势差电流二、恒定电场
1．恒定电场：当电路达到稳定时，导线中的电场是由____________、____________等电路元件所积累的电荷共同形成的．这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫恒定电场．
2．特点：任何位置的电荷分布和____________都不随时间变化．电源导线电场强度三、恒定电流
1．电流
(1)概念：电荷的____________移动形成电流．
(2)物理意义：反映了电流的____________程度．
(3)符号单位：符号I，单位有__________、________、____________(单位符号分别为A、____________、____________)．
(5)电流的方向：规定____________定向移动方向或____________定向移动的反方向为电流方向．定向 强弱 安培 毫安 微安 mA μA 正电荷 负电荷 2．恒定电流
____________和____________都不随时间变化的电流．大小 方向 雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间；手电筒中的小灯泡能持续发光．导体中的电流是怎样形成的？怎样才能使电路中保持持续的电流呢？
【答案】导体中的电荷要持续移动才能形成电流，要使电路中有持续的电流必须有电源. 1．电流的形成
(1)形成：当导体和电流连接后，导体中形成恒定电场，自由电荷在导体内在电场力作用下，定向移动，从而形成电流．
(2)产生电流的条件：导体两端有电压．
(3)形成持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合．对电流的进一步理解2．电流的方向
(1)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．
(2)金属导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反． 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为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ΔL的电子束内电子个数是( )答案：B1．(2017·水富校级期末)某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是( )
A．0 B．0.8 A
C．1.6 A D．3.2 A
【答案】D1．建立模型
如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q.电流的微观表达式3．结论
由此可见，从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关． 已知铜导线中的电流为1 A，铜导线的横截面积为1 mm2，求：
(1)在1 s内，有多少个电子通过铜导线的横截面？(电子电荷量e＝1.6×10－19 C)
(2)自由电子的平均移动速率多大？(设铜导线中每立方米含有8.5×1028个自由电子)答案：(1)6.25×1018个 (2)7.35×10－5 m/s【答案】A
