第二章 1 电源和电流
1.(2018·北京交大附中高二上学期期中)某一探测器因射线照射,内部气体电离,在时间t内有2n个电子到达探测器的阳极,n个二价正离子到达阴极,则探测器电路中的电流为( D )
A.0 B.
C. D.
解析:根据题意可以知道,电离时通过导体截面的电量为4ne;由电流公式I=,得:I=,D正确。
2.(2016·辽宁抚顺一中高二上学期期中)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( D )
A.光速c B.
C. D.
解析:假设电子定向移动的速率为v,那么在t时间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,物质的量为,所以电荷量q=,I==,于是得:v=。
3.(2017·北京师大附中实验中学高二上学期期中)氢原子内有一个氢原子核和一核外电子,电子和原子核都带一个元电荷e,电子带负电,原子核带正电,电子质量为m,设电子绕原子核运动的轨道半径为r。求:
(1)电子的运动周期;
(2)电子的动能。
(3)等效电流。
答案:(1) (2) (3)
解析:(1)库仑力提供了电子做匀速圆周运动的向心力,即有:k=m
解之得电子做匀速圆周运动的速度:v=e
做匀速圆周运动的周期:T=
得电子绕核运动的周期:T=
(2)电子的动能为Ek=mv2;
得Ek=
(3)电流I==