一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位长度内的自由电子数为n,金属内的自由电子电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v_0,导体中通过的电流为I,以下说法中正确的有( )
分析:
已知电流及电子的电量等,根据电流的微观表达式可求得电子定向移动的速率,注意已知给的是单位长度内自由电子个数为n,而不是单位体积。.
解答:
解:单位时间内通过的电量q=vten
由电流的定义可知电流的微观表达式为:
I=$\frac {q}{t}$=$\frac {vten}{t}$=nev;
则v=$\frac {I}{ne}$;
故D正确;
故选:D.
点评:
本题要求能掌握电流的微观表达式,同时注意区分电子的定向移动速率、无规则热运动的速率以及电能的传导速率,注意已知给的是单位长度内自由电子个数为n,而不是单位体积。.
下列关于电流的说法中,正确的是( )
分析:
电荷的定向移动形成电流;电荷的热运动是无规则运动,不能形成电流.同时注意电流的传播速率不是电子定向移动的速度.
解答:
解:A、电流的传播速率是电场形成的速度,不是电子定向移动的速率;故A错误;
B、电荷做的无规则热运动不能形成电流,故电流与自由电子的热运动无关;故B错误;
C、电路接通后,电路内的电子均同时做无规则运动,并不是只由电源出发的电子到达用电器;故C错误;
D、通电的金属导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动,电流的传播速率是电场形成的速率,等于光速;故D正确;
故选:D.
点评:
该题考查电流的形成原因,知道电荷在电场力作用下的定向移动形成电流,与热运动关系,难度不大,属于基础题.
我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道,电子电荷量e=1.6×10_C,在整个环中运行的电子数目为5×10_,设电子的速度是3×10_m/s,则环中的电流是( )
分析:
电子电荷量e=1.6×10_C,求出5×10_个电子的总电荷量,求出电子运动的周期,再根据电流的定义式I=$\frac {q}{t}$求出环中电流.
解答:
解:5×10_个电子的总电荷量为q=5×10_×1.6×10_C=8×10_C,电子运动的周期为T=$\frac {2πr}{v}$=$\frac {240}{3×10}$s=8×10_s,
则环中电流为I=$\frac {q}{t}$=$\frac {8×10}{8×10}$A=0.1mA
故选:C
点评:
根据电流的定义式求解电流是常用的思路.电流的定义式I=$\frac {q}{t}$是比值定义法,在理解的基础上记忆.
一横截面积为S的金属导线,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,则导线内电流强度为I时电子定向移动的速度为( )
分析:
根据电流的微观表达式变形可得出速度与电流的关系,即可得出正确答案.
解答:
解:由I=nesv可得:
v=$\frac {I}{neS}$
故选:A.
点评:
本题考查电流的微观表达式的变形,要注意牢记本公式,并能灵活应用.
关于电流,下列说法中正确的是( )
分析:
明确电流形成的原因,知道电荷的定向移动形成电流;而电流与电荷的无规则运动无关.
解答:
解:A、导体中无电流时,内部的自由电荷仍在无规律运动;故A错误;
B、由I=nevs可知,同一个金属导体接在不同的电路中,通过的电流强度往往不同,电流大说明那时导体内自由电荷定向运动速率大;故B正确;
C、电流的大小与电荷无规则运动的快慢无关;故C错误;
D、电流的传导速率是电场形成的速度,约为光速;而电子的定向移动速率远小于光速;故D错误;
故选:B.
点评:
本题考查电流的微观性质,要注意明确I=nevs的意义并能正确理解其规律.
以下说法正确的是( )
分析:
电流是电荷的定向移动形成的.金属导电靠的是自由电子;酸、碱、盐溶液导电靠的是溶液中的正、负离子.电流的传递速率等于光速,电荷定向移动的速度很小,远远小于电流传递的速度.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多,电流就越大.
解答:
解:A、电荷的定向移动形成电流,在金属导体中形成电流时,定向移动的是电子.在电解液中形成电流时,正离子和负离子都在定向移动,故A错误.B、电流的传递速率等于光速,电荷定向移动的速度很小,远远小于电流传导的速度,故B错误.C、由电流的微观表达式可知,I=nqvs可知,导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越小;故C错误;D、根据电流的定义I=$\frac {Q}{t}$可知,单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大,故D正确.故选:D.
点评:
本题要注意无论是正电荷还是负电荷,只要定向移动都会形成电流,不要将电流的形成速度与电流的方向的规定混淆;同时注意电流的微观表达式的应用.