11-1 電源和電流（解析版）

11.1電源和電流知識(shí)點(diǎn)1：電源（1）定義在A、B之間連接一個(gè)裝置P，如下圖所示它能在B失去電子的過(guò)程中，不斷地從A取走電子，補(bǔ)充給B，使A、B始終帶一定數(shù)量的正、負(fù)電荷。這樣，A、B之間始終存在電勢(shì)差，H內(nèi)就會(huì)存在持續(xù)的電流。能把電子從A搬運(yùn)到B的裝置P就是電源（powersource），A和B是電源的兩個(gè)電極。電源的兩外兩種定義：不斷把負(fù)電荷從正極搬運(yùn)到負(fù)極從而維持正負(fù)極之間一定電勢(shì)差的裝置。通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。（2）原理（3）作用（4）通過(guò)抽水機(jī)模型類(lèi)比理解電源的作用如下圖所示，水池A、B的水面有一定的高度差，如果用一細(xì)管把水池A、B之間連起來(lái)，則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，從水池A運(yùn)動(dòng)到水池B，兩個(gè)水池之間的高度差很快消失，水管中的水流很快就消失了。但若在水池A、B間連一臺(tái)抽水機(jī)，將水池B中的水抽到水池A中，保持水池A、B之間的高度差，那么在水管中就有源源不斷的水流了。電源在電路中的作用相當(dāng)于抽水機(jī)的作用，它能不斷地使流到負(fù)極的正電荷搬運(yùn)到正極，從而保持正、負(fù)極間有穩(wěn)定的電勢(shì)差，維持電路中的持續(xù)電流。當(dāng)水由水池A流向水池B時(shí)重力做正功，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。在電源外部，電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功，減少的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。在電源內(nèi)部，則將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電荷的電勢(shì)能。電源的作用1．下列說(shuō)法正確的是（）A．電源的作用是使電路中產(chǎn)生電荷B．電源的作用是使電路中的電荷發(fā)生定向移動(dòng)C．只要電路中有電源，電路中就會(huì)形成持續(xù)的電流D．導(dǎo)線(xiàn)中的電場(chǎng)是由電源兩極在空間直接形成的【答案】B【解析】AB．導(dǎo)體中本身就有自由電荷，電源的作用不是使電路中產(chǎn)生電荷，而是使正負(fù)電荷分開(kāi)，使正極聚集正電荷，負(fù)極聚集負(fù)電荷，電源兩端就會(huì)產(chǎn)生電壓，電壓使電路中電荷產(chǎn)生定向移動(dòng)形成電流，A錯(cuò)誤，B正確；C．只要電路中有電源，且電路要閉合，電路中就會(huì)形成持續(xù)的電流，C錯(cuò)誤；D．導(dǎo)線(xiàn)中的電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線(xiàn)等電路元件所積累的電荷共同形成的，D錯(cuò)誤。故選B。2．下列關(guān)于電源的說(shuō)法正確的是（）A．電源是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的裝置B．電源的作用是使電源的正負(fù)極保持一定量的正、負(fù)電荷，維持一定的電勢(shì)差C．與電源相連的導(dǎo)線(xiàn)中的電場(chǎng)是由電源正、負(fù)極上的電荷形成的D．在電源內(nèi)部負(fù)電荷由負(fù)極流向正極（或正電荷由正極流向負(fù)極）【答案】B【解析】A．在電源內(nèi)部把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極，克服靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；B．電荷的搬運(yùn)使電源正、負(fù)極間維持一定電勢(shì)差，B正確；C．導(dǎo)線(xiàn)中的電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線(xiàn)等電路元件所積累的電荷共同形成的，C錯(cuò)誤；D．在電源內(nèi)部，負(fù)電荷從電源正極流向負(fù)極（或正電荷從負(fù)極流向正極），D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)2：恒定電流（1）外電路中的電場(chǎng)：由電源、導(dǎo)線(xiàn)等電路元件所積累的電荷共同形成的合電場(chǎng)。（2）恒定電場(chǎng)：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)。形成原理：當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)中電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線(xiàn)等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運(yùn)動(dòng)，但有的流走了，另外的又來(lái)補(bǔ)充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場(chǎng)的分布也不會(huì)隨時(shí)間變化。（3）恒定電場(chǎng)的特點(diǎn)：（4）恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的比較在恒定電場(chǎng)中，任何位置的電場(chǎng)強(qiáng)度都不隨時(shí)間變化，所以它的基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同。在靜電場(chǎng)中所講的電勢(shì)、電勢(shì)差及其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系等，在恒定電場(chǎng)中同樣適用。電場(chǎng)類(lèi)型靜電場(chǎng)恒定電場(chǎng)定義靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)。共同點(diǎn)它們都是物質(zhì)的一種客觀存在形式，都儲(chǔ)存著電能；對(duì)處于其中的電荷都有力的作用；移動(dòng)電荷是兩種電場(chǎng)的電場(chǎng)力一般都要做功。不同點(diǎn)導(dǎo)體中要建立恒定電場(chǎng)就必須將導(dǎo)體與電源相連接，形成一個(gè)閉合回路，靜電場(chǎng)只要有電荷就會(huì)存在；靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，此時(shí)導(dǎo)體處于靜態(tài)平衡狀態(tài)，恒定電場(chǎng)條件下導(dǎo)體內(nèi)部可以帶電，導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)也可以不為零，此時(shí)導(dǎo)體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)；靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)一般不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡線(xiàn)，而恒定電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡線(xiàn)。（5）電流：電荷的定向移動(dòng)形成電流。反映了電流的強(qiáng)弱程度。用符號(hào)I表示，單位是安培，符號(hào)為A。常用的電流單位還有mA、μA，換算關(guān)系為：1A＝103mA＝106μA。電流是標(biāo)量，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。電子向某一方向定向移動(dòng)等效于正電荷向相反方向定向移動(dòng)。（6）電流的表達(dá)式：I＝eq\f(q,t)，該式為定義式。對(duì)其理解如下：（7）電流形成的條件：導(dǎo)體中有自由電荷；導(dǎo)體兩端存在電壓。形成持續(xù)電流的條件：導(dǎo)體兩端有持續(xù)電壓。（8）恒定電流：在恒定電場(chǎng)的作用下，自由電荷定向加速運(yùn)動(dòng)，但在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子不斷碰撞，碰撞的結(jié)果是大量自由電荷定向移動(dòng)的平移速率不隨時(shí)間變化。把大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為恒定電流。電流強(qiáng)度的定義及單位3．如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種利用放射性元素衰變的電池。該電池采用金屬空心球殼結(jié)構(gòu)，在金屬球殼內(nèi)部的球心位置放有一小塊與球殼絕緣的放射性物質(zhì)，放射性物質(zhì)與球殼之間是真空。球心處的放射性物質(zhì)向四周均勻發(fā)射電子，電子的電荷量為e。已知單位時(shí)間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電子數(shù)為N，在金屬殼外表面有一塊較小的圓形面積S，大小為金屬殼表面積的，則通過(guò)S的電流大小約為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由題意可知，單位時(shí)間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電子數(shù)為N，則有在t時(shí)間內(nèi)從放射性物質(zhì)射出的電荷量為則t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)金屬殼表面較小的圓形面積S的電荷量是由電流的定義式可得故選A。4．某電解池中，若在2s內(nèi)各有1.0×1019個(gè)二價(jià)正離子和2.0×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某截面，那么通過(guò)這個(gè)截面的電流是（）A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A【答案】D【詳解】根據(jù)電流的定義式可得，通過(guò)這個(gè)截面的電流為故選D。5．一條導(dǎo)線(xiàn)中的電流為10mA，已知電子帶電荷量的絕對(duì)值為1.6×10-19C，則在1s內(nèi)通過(guò)這條導(dǎo)線(xiàn)某一橫截面的電子個(gè)數(shù)為（）A．6.25×1015 B．6.25×1016C．6.25×1018 D．6.25×1019【答案】B【詳解】根據(jù)電流的定義式可得1s內(nèi)流過(guò)橫截面的電荷量為在1s內(nèi)通過(guò)這條導(dǎo)線(xiàn)某一橫截面的電子個(gè)數(shù)故選B。6．關(guān)于對(duì)電流的理解，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的方向B．電流有大小，也有方向，所以電流是矢量C．金屬導(dǎo)體內(nèi)的電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)作用下形成的D．電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)速率【答案】C【詳解】A．規(guī)定電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反，A錯(cuò)誤；B．電流有大小，也有方向，但不遵循平行四邊形定則，所以電流是標(biāo)量，B錯(cuò)誤；C．金屬導(dǎo)體內(nèi)的電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)作用下形成的，C正確；D．電流的傳導(dǎo)速率指的是接通電源后，電路中產(chǎn)生電流的速率。在電路中電流的產(chǎn)生源于電場(chǎng)的產(chǎn)生，在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，電荷定向運(yùn)動(dòng)從而形成電流。因而電路中電流的傳導(dǎo)速率等于電場(chǎng)產(chǎn)生的速率，即相應(yīng)介質(zhì)中的光速，D錯(cuò)誤。故選C。知識(shí)點(diǎn)3：電流的微觀表達(dá)式（1）柱體微元模型：帶電粒子在外加電場(chǎng)的作用下，形成定向移動(dòng)的粒子流，從中取一圓柱形粒子流作為研究對(duì)象，如下圖所示：公式的推導(dǎo)方法如下：設(shè)柱體微元的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，電荷定向移動(dòng)的速率為v，則柱體微元中的總電荷量為Q＝nLSq。電荷通過(guò)橫截面的時(shí)間t＝eq\f(L,v)，導(dǎo)體AB中電流為I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(nLSq,\f(L,v))＝nqSv，該式即為電流的微觀表達(dá)式。（3）對(duì)電流微觀表達(dá)式的深入理解（4）三種速率的比較速率的類(lèi)型電子定向移動(dòng)的速率電子熱運(yùn)動(dòng)的速率電流傳導(dǎo)速率物理意義電流是自由電荷定向移動(dòng)形成的，I＝neSv，其中v就是電子定向移動(dòng)速率，其大小與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體本身的因素有關(guān)。構(gòu)成導(dǎo)體的電子在永不停息地做無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，由于熱運(yùn)動(dòng)向各個(gè)方向的機(jī)會(huì)相等，故不能形成電流。溫度越高，電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率越大閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中光速建立恒定的電場(chǎng)，在恒定電場(chǎng)的作用下，電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)開(kāi)始定向移動(dòng)，整個(gè)電路也幾乎同時(shí)形成了電流。大小一般數(shù)量級(jí)為10－5m/s常溫下其數(shù)量級(jí)為105m/s等于光速，即恒為3×108m/s注意：電流的形成是電子在速率很大的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)上附加一個(gè)速率很小的定向移動(dòng)，電路閉合時(shí)，瞬間在系統(tǒng)中形成電場(chǎng)，使導(dǎo)體中所有自由電荷同時(shí)定向移動(dòng)，并不是電荷瞬間從電源運(yùn)動(dòng)到用電器。電流表達(dá)式的對(duì)比表達(dá)式I＝eq\f(q,t)I＝nqSv性質(zhì)定義式微觀式適用范圍一切電路物理量的含義q為時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量。n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)；q為每個(gè)自由電荷電荷量；S為導(dǎo)體橫截面積；v為電荷定向移動(dòng)速率。含義I與q、t無(wú)關(guān)，I與q/t值相等微觀量n、q、S、v決定I的大小電流的微觀表達(dá)式及其應(yīng)用7．某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng)。如圖所示，來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為I；質(zhì)子的質(zhì)量為m，其電荷量為e、那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，有，這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)為n，則有聯(lián)立解得故選D。8．某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程需要一種被稱(chēng)作“粒子加速器”的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，單位體積的質(zhì)子數(shù)為n，質(zhì)子的質(zhì)量為m，其電荷量為e，那么這束質(zhì)子流的等效電流I為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】質(zhì)子在電場(chǎng)力作用下加速，加速后的速度為，根據(jù)動(dòng)能定理，則有解得等效電流為，單位體積的質(zhì)子數(shù)為，根據(jù)電流微觀表達(dá)式解得故選B。9．已知銅棒的截面積為S，密度為，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為，電子電量為e，若通過(guò)銅棒的電流強(qiáng)度為I，并認(rèn)為銅棒中每一個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)電子，則銅棒中自由電子定向移動(dòng)的速率為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設(shè)銅導(dǎo)線(xiàn)中自由電子定向移動(dòng)的速率為，導(dǎo)線(xiàn)中自由電子從一端定向移到另一端所用時(shí)間為，則導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度為體積為質(zhì)量為這段導(dǎo)線(xiàn)中自由電子的數(shù)目為在時(shí)間內(nèi)這些電子都能通過(guò)下一截面，則電流為聯(lián)立解得故選A。10．銅的相對(duì)原子質(zhì)量為，密度為，每摩爾銅原子有個(gè)自由電子，今有一根橫截面積為的銅導(dǎo)線(xiàn)，當(dāng)通過(guò)的電流為時(shí)，電子平均定向移動(dòng)的速率為（

）A．光速 B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)題意可知，銅導(dǎo)線(xiàn)單位體積中的自由電子數(shù)為根據(jù)電流微觀表達(dá)式可得電子平均定向移動(dòng)的速率為故選B。等效電流11．電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，如圖所示。氫原子的電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑為，電子質(zhì)量為，電荷量為，靜電力常量為，則此環(huán)形電流的大小為（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力提供向心力，可得則電子運(yùn)動(dòng)的周期為根據(jù)電流的定義得故選C。12．在氫原子模型中，電子繞核的運(yùn)動(dòng)可視為一個(gè)環(huán)型電流。設(shè)氫原子中電子以速率v沿半徑為r的圓形軌道上運(yùn)動(dòng)，電子的電量為e，則其等效電流的電流強(qiáng)度等于（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設(shè)電子轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T(mén)，由圓周運(yùn)動(dòng)基本公式可得由電流定義式可得聯(lián)立解得故選A。13．經(jīng)典理論中，氫原子中的電子（電量為1.6×10-19C）在半徑為0.53×10-10m的圓形軌道上以6.6×1015Hz的頻率運(yùn)動(dòng)，則軌道中的電流為（）A．1.06×10-3A B．1.06×10-5AC．1.06×10-6A D．1.06×104A【答案】A【詳解】根據(jù)電流的定義可知軌道中的電流故選A。14．為避免閃電造成損害，高大的建筑物會(huì)裝有避雷針。積雨云底層帶負(fù)電，由于靜電感應(yīng)使得避雷針的尖端帶上了正電。圖中虛線(xiàn)為避雷針周?chē)牡葎?shì)面，且相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。避雷針尖端正上方a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為、，電勢(shì)分別為、。一帶負(fù)電的雨滴豎直下落經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．B．C．該雨滴從a下落至b的過(guò)程中，電勢(shì)能逐漸減少D．若該避雷針某時(shí)刻開(kāi)始放電，則放電電流從積雨云流向避雷針【答案】C【詳解】A．等差等勢(shì)面越密集，電場(chǎng)線(xiàn)越密集，則A錯(cuò)誤；B．積雨云底層帶負(fù)電，避雷針帶正電，則電場(chǎng)方向由避雷針指向積雨云，沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，可知B錯(cuò)誤；C．帶負(fù)電的雨滴豎直下落，電勢(shì)升高，雨滴電勢(shì)能減小，C正確；D．由題意可知，若該避雷針某時(shí)刻開(kāi)始放電，則放電電流從避雷針流向積雨云，D錯(cuò)誤。故選C。一、單選題1．心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過(guò)AED自動(dòng)除顫?rùn)C(jī)給予及時(shí)治療。如圖，某型號(hào)AED模擬治療儀器內(nèi)有一電容為的電容器，某次使用過(guò)程中，該電容器在內(nèi)充電至電壓，之后在時(shí)間內(nèi)完成放電，則（）A．電容器充電后所帶的電荷量為B．電容器充電過(guò)程中電容一直增大C．電容器放電過(guò)程中放電電流一直增大D．電容器放電過(guò)程中平均電流為【答案】D【詳解】A．電容器充電后所帶的電荷量為A錯(cuò)誤；B．電容器的電容由電容器本身的性質(zhì)決定，與電容器是否帶電無(wú)關(guān)，故電容器充電過(guò)程中電容保持不變，B錯(cuò)誤；C．電容器放電過(guò)程中，放電電流逐漸減小，C錯(cuò)誤；D．電容器放電過(guò)程中的平均電流為D正確。故選D。2．疫情期間核酸檢測(cè)時(shí)，醫(yī)務(wù)人員需要用手機(jī)掃描群眾的渝康碼，為了保證手機(jī)電量充足，往往要攜帶一個(gè)智能充電寶隨時(shí)對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電。某醫(yī)務(wù)人員使用的充電寶參數(shù)見(jiàn)下表，其中轉(zhuǎn)化率是指放電量與容量的比值下列說(shuō)法正確的是（）容量10000mAh=3.6×104C邊充邊放否輸入電壓、電流5V，2A轉(zhuǎn)換率0.6A．該充電寶最多能儲(chǔ)存的能量為3.6×104JB．該充電寶電量從零到完全充滿(mǎn)電的時(shí)間約為5hC．為充電寶充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．該充電寶給電量為零，容量為3000mAh的手機(jī)充電，則理論上能充滿(mǎn)3次【答案】B【詳解】A．該充電寶的電動(dòng)勢(shì)為5V，可得最多能儲(chǔ)存的能量為A錯(cuò)誤；B．輸入電流為2A，該充電寶電量從零到完全充滿(mǎn)電的時(shí)間約為B正確；C．充電寶充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和內(nèi)能，C錯(cuò)誤；D．充電寶的轉(zhuǎn)換率為0.6，所以給電量為零，容量為3000mAh的手機(jī)充電，理論上可充電次數(shù)為D錯(cuò)誤。故選B。3．雷云一般聚集了大量的負(fù)電荷Q，假設(shè)雷云與大地構(gòu)成了一個(gè)大電容器，把它視作平行板電容器，其電容為C，則下列說(shuō)法正確的是（）A．雷云與大地之間的電壓為B．雷云與大地之間的電場(chǎng)線(xiàn)方向向下C．若這片云與大地之間的距離減小，則C減小D．若雷云持續(xù)放電時(shí)間為t，則放電電流的平均值為【答案】D【詳解】A．雷云與大地之間的電壓為A錯(cuò)誤；B．雷云與大地之間的電場(chǎng)線(xiàn)指向帶負(fù)電的雷云，故電場(chǎng)線(xiàn)的方向向上，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電容的定義式可知云與地面間的距離減小時(shí)，電容C增大，C錯(cuò)誤；D．若雷云持續(xù)放電時(shí)間為t，由電流的定義式可得，放電電流的平均值為D正確。故選D。4．有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線(xiàn)，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電荷量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為v，在時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)電流的定義式在時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子的電量則在時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子的數(shù)目為又故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。二、多選題5．等離子體推進(jìn)器的原理結(jié)構(gòu)如圖所示，首先由電子槍產(chǎn)生高速電子流，經(jīng)過(guò)碰撞，電子將等離子體發(fā)生器內(nèi)的惰性氣體電離，形成等離子體，最后等離子體中的正離子經(jīng)過(guò)靜電加速層加速后高速飛出，從而對(duì)等離子推進(jìn)器產(chǎn)生作用力。假設(shè)正離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，經(jīng)電壓為U的靜電加速層加速后形成電流為I的離子束，忽略離子進(jìn)入靜電加速層的初速度，不計(jì)離子重力和離子間的相互作用力，下列說(shuō)法正確的是（）A．離子推進(jìn)器是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置B．離子由靜電加速層噴出時(shí)的速度大小為C．單位時(shí)間內(nèi)，由靜電加速層噴出的離子數(shù)為D．離子推進(jìn)器產(chǎn)生的推力大小為【答案】CD【詳解】A．離子推進(jìn)器可將靜電加速層中的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)能定理有離子由靜電加速層噴出時(shí)的速度大小為B錯(cuò)誤；C．若n表示單位時(shí)間內(nèi)由靜電加速層噴出的離子數(shù)，根據(jù)電流的定義有單位時(shí)間內(nèi)，由靜電加速層噴出的離子數(shù)為C正確；D．時(shí)間內(nèi)噴出離子的動(dòng)量為根據(jù)動(dòng)量定理有則D正確。故選CD。6．如圖所示，半徑為R（遠(yuǎn)大于圓環(huán)橫截面半徑）的橡膠圓環(huán)帶均勻正電荷，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直于環(huán)所在平面且通過(guò)圓心的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將產(chǎn)生等效電流。下列說(shuō)法正確的是（）A．使電荷量Q變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．若電荷量Q不變而使變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流也將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C．若、Q不變，使環(huán)的半徑增大，電流將變大D．若、Q不變，使環(huán)的半徑增大，電流將變小【答案】AB【詳解】在圓環(huán)上取很小的一段長(zhǎng)度，根據(jù)電流的定義可得等效環(huán)形電