電源和電流（5大題型）解析版-2024-2025學(xué)年高二物理（人教版必修第三冊(cè)）

電源和電流（5大題型）

知識(shí)點(diǎn)1電源

題型一電源

題型二電流的概念與計(jì)算

in電源和電流知識(shí)點(diǎn)2恒定電流>題型三電流的微觀表達(dá)式

題型四電解液中電流的理解和計(jì)算

題型五等效電流的計(jì)算

知識(shí)點(diǎn)3電流的微觀解釋

知識(shí)點(diǎn)1電源

1、定義：能把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極的裝置稱為電源。如圖所示，P為電源，A是電源的正極，B是電

源的負(fù)極。

2、作用：

①?gòu)碾姾赊D(zhuǎn)移的角度看

電源能使閉合電路中的自由電荷持續(xù)定向移動(dòng)。

②從能量轉(zhuǎn)化的角度看

移送電荷的過程就是克服靜電力做功的過程，從而把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能。

知識(shí)點(diǎn)2恒定電流

1、恒定電場(chǎng)

①定義：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)，叫作恒定電場(chǎng)。

②特點(diǎn)：任何位置的電荷分布和電場(chǎng)強(qiáng)度都不隨時(shí)間變化，其基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同，即在靜電場(chǎng)中所講

的電勢(shì)、電勢(shì)差及其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系同樣適用于恒定電場(chǎng)。

2、恒定電流

①定義：大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流叫作恒定電流，電流強(qiáng)弱用電流這個(gè)物理量表示，符號(hào)為人

②公式：電流的強(qiáng)弱程度用電流這個(gè)物理量表示。單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流就越大。

如果用/表示電流、q表示在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，則有

一

t

【注】恒定電流的特點(diǎn)是在任何相等時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截面的電荷量都相等。

③單位：在國(guó)際單位制中，電流的單位是安培，簡(jiǎn)稱安，符號(hào)是A。常用單位還有毫安（mA）,微安

（jiA）,且lA=103mA=106gAo

④方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉ｋm然電流有方向，但電流是標(biāo)量。

【注】在電源外部的電路中，電流是從電源的正極流向負(fù)極；在電源內(nèi)部的電路中，電流是從電源的負(fù)極

流向正極。

知識(shí)點(diǎn)3電流的微觀解釋

如圖所示，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S,自由電子數(shù)密度（單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)）為"。自由電子定向

移動(dòng)的平均造率為v,則時(shí)間t內(nèi)通過某一橫截面的自由電子數(shù)為由于電子電荷量為e,因此時(shí)間f內(nèi)

通過橫截面的電荷量行“Svf。根據(jù)電流的公式就可以得到電流和自由電子定向移動(dòng)平均速率的關(guān)系:

I=neSv

由此可見，從微觀上看，電流的大小決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、自由電荷的電荷量、自

由電荷定向移動(dòng)的速率以及導(dǎo)體的橫截面積。

1,電解液中電流的計(jì)算方法

①電解液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)體導(dǎo)電不同，金屬導(dǎo)體中的自由電荷只有自由電子，而電解液中的自由電荷是正、

負(fù)離子，正、負(fù)離子在電解液中所受電場(chǎng)力方向相反，運(yùn)動(dòng)方向相反，但形成的電流方向相同。運(yùn)用/=（

計(jì)算時(shí)，q應(yīng)是同一時(shí)間內(nèi)正、負(fù)兩種離子通過某一橫截面的電荷量的絕對(duì)值之和。

②若已知在電解液中，/時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽(yáng)極的負(fù)離子和到達(dá)陰極的正離子的電荷量均為q,此時(shí)電流/=￡,而

不是/=§。因?yàn)殛?yáng)極也是一個(gè)橫截面，可以認(rèn)為其只有電荷量為4的正電荷流出來，也就是說這個(gè)橫截面只

有q的電荷量通過。

2、等效電流的應(yīng)用

對(duì)周期性運(yùn)動(dòng)的電荷，常取一個(gè)周期來計(jì)算等效電流。關(guān)鍵是找出電荷運(yùn)動(dòng)的周期，以及一個(gè)周期內(nèi)

通過的電荷的電荷量，再用公式/=?=+求解。

題型一電源

【例1】（22-23高二上?河南洛陽(yáng)?期中）關(guān)于電源的下列說法中正確的是（）

A.電源就是產(chǎn)生電荷的裝置

B.在電源內(nèi)部，電源依靠庫(kù)侖力搬移電荷

C.在電源內(nèi)部只有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能

D.電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1庫(kù)侖的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極送到正極所做的功

【答案】D

【解析】A.電源就是不斷把負(fù)電荷從正極搬運(yùn)到負(fù)極從而維持正、負(fù)極之間存在一定電勢(shì)差的裝置，即把

其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A錯(cuò)誤；

B.在電源內(nèi)部，電源依靠非庫(kù)侖力搬移電荷，B錯(cuò)誤；

C.在電源內(nèi)部，其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)還有電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C錯(cuò)誤

W

D.由電動(dòng)勢(shì)的定義式E=一可知，電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1庫(kù)侖的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極送到正

q

極所做的功，D正確。

故選D。

【變式1-1］（2022?上海黃浦?二模）某移動(dòng)電源上標(biāo)識(shí)的“4500mAh”反映的物理量是（）

A.電壓B.電功C.功率D.電量

【答案】D

【解析】移動(dòng)電源上標(biāo)志的4500mAh反映的物理量是電量，表示以4500mA放電，可以放一個(gè)小時(shí)，故D

正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

【變式1-2］（23-24高二上?山西呂梁?階段練習(xí)）2023年9月10日，我國(guó)成功將遙感四十號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空,

衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，衛(wèi)星主要用于開展電磁環(huán)境探測(cè)及相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)。如圖，衛(wèi)星的兩翼的太陽(yáng)電池

板是太陽(yáng)能電池在太空領(lǐng)域的應(yīng)用。關(guān)于電源、電流與電路，以下說法正確的是（）

A.電源中電流的方向就是電子移動(dòng)的方向

B.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極搬運(yùn)到正極，保持兩極之間有電壓

C.電源是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電路兩端有電壓，則電路中就有電流

D.其他條件不變時(shí)，電荷移動(dòng)速率越大，則電流越大

【答案】D

【解析】A.電源中電流的方向是正電荷移動(dòng)的方向，電流方向與電子移動(dòng)方向相反，故A錯(cuò)誤；

B.電源之所以能維持外電路中穩(wěn)定的電流，是因?yàn)樗心芰Π褋淼截?fù)極的正電荷經(jīng)過電源內(nèi)部不斷地搬運(yùn)

到正極或把負(fù)電荷由正極搬運(yùn)到負(fù)極，故B錯(cuò)誤；

C.電源是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置，并不限于只將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；電路兩端有電壓，則電

路中不一定有電流，要想有電流，電路還必須閉合，故c錯(cuò)誤；

D.由

I=nvSe

可知其他條件不變時(shí)，電荷速率越大，電流越大，故D正確。

故選D。

【變式1-3］（22-23高二上?湖南長(zhǎng)沙?期末）電源在電路中的作用是提供電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流。電

源能把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，提供給用電器使用，各種化學(xué)電池是把轉(zhuǎn)化為電能，太陽(yáng)能電池

是把轉(zhuǎn)化為電能。

【答案】化學(xué)能光能

【解析】口］［2］化學(xué)電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，太陽(yáng)能電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能。

題型二電流的概念與計(jì)算

【例2】（23-24高一下?海南?？?期末）下列關(guān)于電流的說法中正確的是（）

A.根據(jù)/=2,可知/與g成正比

t

B.電流既有大小，又有方向，是矢量

C.負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?/p>

D.單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流越大

【答案】D

【解析】A.根據(jù)/=:可知/是通過某一橫截面積的電量g與通過這些電量所用時(shí)間/的比值，故如果通過

的電量4大但所用時(shí)間更多，則電流/可能更小。故A錯(cuò)誤；

B.電流有方向，但電流的加減遵循代數(shù)法則，是標(biāo)量，故B錯(cuò)誤；

C.電流的方向與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)/=2,可知單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流越大，故D正確。

t

故選D。

【變式2-1］（22-23高二上?黑龍江牡丹江?期末）下列關(guān)于電流的說法中，正確的是（）

A.習(xí)慣上規(guī)定負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?/p>

B.國(guó)際單位制中，電流的單位是安培，簡(jiǎn)稱安

C.電流既有大小又有方向，所以電流是矢量

D.由/=9可知，電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量就越少

【答案】B

【解析】A.物理學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，故A錯(cuò)誤；

B.國(guó)際單位制中，電流的單位是安培，簡(jiǎn)稱安，故B正確；

C.電流既有大小又有方向，但電流不是矢量，是標(biāo)量，因?yàn)殡娏鞯倪\(yùn)算遵守代數(shù)加減法則，不是平行四邊

形定則。故C錯(cuò)誤；

D.由/=2可知，電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多，故D錯(cuò)誤。

t

故選B。

【變式2-2］（23-24高一下?河北衡水?期末）某款手機(jī)搭載了一塊5000mA-h的電池，若用充滿電后的該手

機(jī)觀看視頻，可連續(xù)觀看12個(gè)小時(shí)，則觀看視頻時(shí)電池的平均放電電流約為（）

A.0.35AB.0.42A

C.0.48AD.0.55A

【答案】B

【解析】因?yàn)?/p>

5000mAh=5Ah

根據(jù)電流定義式有

Q5A-h...

I=—=-------x0n.42A

t12h

故選B。

【變式2-3］（2024高二上?江蘇揚(yáng)州?學(xué)業(yè)考試）電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，電流通過某些絕緣介質(zhì)（例如

空氣）所產(chǎn)生的瞬間火花。已知某次電弧在5x10-3$內(nèi)釋放了0.4C電荷量，則這段時(shí)間形成的電流為（）

A.0.8AB.8AC.12.5AD.80A

【答案】D

【解析】根據(jù)電流的定義式

/=2

解得

廠「5x10-3A=80A

故選D。

【變式2-4］（2021?江蘇?高考真題）有研究發(fā)現(xiàn)，某神經(jīng)細(xì)胞傳遞信號(hào)時(shí)，離子從細(xì)胞膜一側(cè)流到另一側(cè)

形成跨膜電流，若將該細(xì)胞膜視為IxlO-'F的電容器，在2ms內(nèi)細(xì)胞膜兩側(cè)的電勢(shì)差從-70mV變?yōu)?0mV,

則該過程中跨膜電流的平均值為（）

A.1.5xl（r7AB.2xl（T7AC.3.5xl0-7AD.5x10一7A

【答案】D

【解析】根據(jù)

Q=CU

可知

A2=CAC^10-8X（30+70）X10-3C=10-9C

則該過程中跨膜電流的平均值為

1=^-=109A=5X10-7A

t2x10-3

故選D。

【變式2-5］（23-24高二下?廣西貴港?期中）（多選）心臟驟停患者只有在最佳搶救時(shí)間的“黃金4分鐘”內(nèi),

利用AED自動(dòng)除顫?rùn)C(jī)進(jìn)行除顫和心肺復(fù)蘇，才是最有效制止猝死的辦法。電容器是AED自動(dòng)除顫?rùn)C(jī)的核

心部件之一，利用AED自動(dòng)除顫?rùn)C(jī)進(jìn)行模擬治療的情形如圖所示，某次治療中，電容器充電后的電壓為

6kV,電容器的電容為15葉，如果電容器在2ms時(shí)間內(nèi)完成放電，下列說法正確的是（）

A.電容器放電完成后電容仍為15四

B.電容器的擊穿電壓為6kV

C.電容器充電后的電荷量為0.09C

D.電容器放電過程的平均電流強(qiáng)度為18A

【答案】AC

【解析】A.電容器的電容只由電容器自身決定，所以電容器放電完成后電容仍為15所,故A正確;

B.電容器充電后的電壓為6kV,可知電容器的擊穿電壓一定大于6kV,故B錯(cuò)誤;

C.電容器充電后的電荷量為

2=C(7=15X10-6X6X103C=0.09C

故C正確;

D.電容器放電過程的平均電流強(qiáng)度為

0.09

7=2=A=45A

t2x10-3

故D錯(cuò)誤。

故選ACo

題型三電流的微觀表達(dá)式

【例3】（22-23高二上?湖南郴州?期末）關(guān)于電流，下列說法中正確的是（）

A.通過導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，電流越大

B.導(dǎo)線中電荷運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流越大

C.導(dǎo)體通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流越大

D.在國(guó)際單位制中，電流的單位是安培

【答案】D

【解析】AC.由電流的定義式/=義可知，單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，電流越大，單獨(dú)說

t

通過橫截面的電荷量多，或者通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流不一定越大，AC錯(cuò)誤；

B.由電流的微觀表達(dá)式/=叩試可知，導(dǎo)線中電荷運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流不一定越大，B錯(cuò)誤；

D.在國(guó)際單位制中，電流的單位是安培，D正確。

故選D。

【變式3-1］（23-24高二上?北京密云?期中）（多選）一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線的橫截面積為S,導(dǎo)線內(nèi)自由電

子的電荷量為e,導(dǎo)線單位長(zhǎng)度內(nèi)自由電子數(shù)為孫，導(dǎo)線單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為“2,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的

速率為v,單位時(shí)間內(nèi)通過某一橫截面的自由電子數(shù)為盯。則導(dǎo)線中的電流為（）

A.njeSvB.C.n?eSvD.n^e

【答案】BCD

【解析】根據(jù)電流定義式可得

Tqn.e-t

1=—=——=n3e

根據(jù)電流微觀表達(dá)式可得

I—n2eSv

根據(jù)電流定義式可得

,qn,e-vt

1=—=—........=n1ev

故選BCDo

【變式3-2］（23-24高二上?新疆烏魯木齊?期中）（多選）橫截面積為S的導(dǎo)線中通有電流/，已知導(dǎo)線每

單位體積內(nèi)有〃個(gè)自由電子，每個(gè)電子的電量為e,自由電子定向移動(dòng)的速率是v,則在時(shí)間f內(nèi)通過導(dǎo)線

橫截面的電子數(shù)是（）

ItIt

A.nvtB.nSvtC.—D.—

eSe

【答案】BC

【解析】根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式/=&,可得在時(shí)間f內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面電荷量為

t

Q=It

則在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是

zQIt

N=—=—

ee

根據(jù)電流的微觀表達(dá)式有

I=neSv

帶入上式可得，在時(shí)間，內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是

、rItneSv-t

N=—=---------=nSvt

ee

故選BCo

【變式3-3］（23-24高二上?陜西寶雞?期中）如圖所示是一根粗細(xì)均勻的橡膠棒，其橫截面積為S,由于與

毛皮發(fā)生摩擦而均勻帶負(fù)電，若已知該橡膠棒每米長(zhǎng)度所帶的電荷量為“，則當(dāng)該棒沿軸線方向向右做速度

為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，形成的等效電流的大小和方向?yàn)椋ǎ?/p>

>V

n一一一一一一一一）

j一一一一一一一一）

A.qvs,向右B.qv,向左

C.向右D.曹，向左

vS

【答案】B

【解析】橡膠棒沿軸線方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加內(nèi)通過的距離為必3加內(nèi)通過某橫截面的電荷

量

Q—qv\t

根據(jù)電流的定義式/=￥■得到等效電流

I=qv

電流方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反。故等效電流方向向左。

故選Bo

【變式3-4］（22-23高二上?北京通州?期末）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)，該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來

實(shí)現(xiàn)。來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為。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〃，質(zhì)子的質(zhì)量為加,其電荷量為。，那么這束質(zhì)子流

的等效電流/為（）

,?\em?\leU11U1f2eU

A.nS/B.ncS/-------C.—./-----D.

sv2UVmnSV2emneSvm

【答案】B

【解析】質(zhì)子在電場(chǎng)力作用下加速，加速后的速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理，則有

12

eU=—mv

2

解得

尸

Vm

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

/=neSv

解得

I=neSv=neS

故選B。

【變式3-5］（23-24高二上?山東濟(jì)寧?期中）將質(zhì)子加速到一定的速度可以殺死某些腫瘤癌細(xì)胞。如圖所示,

來自質(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。已知質(zhì)子流

等效電流為/,質(zhì)子的質(zhì)量為〃7,電荷量為e,則質(zhì)子流單位長(zhǎng)度內(nèi)的質(zhì)子數(shù)"是（）

【答案】B

【解析】質(zhì)子在加速電場(chǎng)中加速過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得

eU=-mv2

2

質(zhì)子流等效電流為/,質(zhì)子的質(zhì)量為加，電荷量為e,N為單位體積內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，根據(jù)電流微觀表達(dá)式得

I=NevS

聯(lián)立解得

質(zhì)子流單位長(zhǎng)度內(nèi)的質(zhì)子數(shù)”是

故選B。

題型四電解液中電流的理解和計(jì)算

【例4】（23-24高一下?江蘇南京?期末）如圖所示，電源正負(fù)極分別接8金屬板給容器內(nèi)的鹽水通電,

f時(shí)間內(nèi)通過溶液內(nèi)截面S的一價(jià)正離子數(shù)是為,一價(jià)負(fù)離子數(shù)是犯，設(shè)元電荷為e,以下說法中正確的是

A.只有正離子的定向移動(dòng)才能產(chǎn)生電流

B.電解液內(nèi)正、負(fù)離子向相反方向移動(dòng)，電流抵消

C.電流/=空

t

「>（?i+",）e

D.電流/=~~—

t

【答案】D

【解析】A.負(fù)離子的定向移動(dòng)也能產(chǎn)生電流，A錯(cuò)誤；

B.電解液內(nèi)正、負(fù)離子向相反方向移動(dòng)，電流加強(qiáng)，B錯(cuò)誤;

CD.正離子產(chǎn)生的電流為

71=T

負(fù)離子產(chǎn)生的電流為

總電流為

解得

t

C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

【變式4-1］（23-24高二上?新疆木舒克?期末）電解池，如果在1s內(nèi)共有5x108個(gè)二價(jià)正離子和1x1019個(gè)

一價(jià)負(fù)離子通過面積O.lrrf某橫截面積，那么通過這個(gè)橫截面積的電流是（）

A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A

【答案】C

【解析】電荷的定向移動(dòng)形成電流，其中正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍?fù)電荷定向移動(dòng)的方向

為電流的反方向，根據(jù)電流的定義式可得通過這個(gè)橫截面積的電流是

1=%=2x5xlOM6xlOr+lxdxl.6xQA。L6A

1

故選c。

【變式4-2］（22-23高二上?廣東東莞?階段練習(xí)）電解槽內(nèi)有一價(jià)離子的電解溶液，溶液中插有兩根碳棒

A、B作為電極，將它們接在直流電源上，溶液中就有電流通過，假設(shè)時(shí)間/內(nèi)通過溶液內(nèi)橫截面S的正離

子數(shù)是4,負(fù)離子數(shù)是電，設(shè)元電荷的電量為e,以下解釋正確的是（）

A.溶液內(nèi)正負(fù)離子沿相反方向運(yùn)動(dòng)，電流相互抵消

B.負(fù)離子定向移動(dòng)的方向是從B到A

C.溶液內(nèi)電流方向從B到A,電流/=上

t

D.溶液內(nèi)電流方向從B到A,電流/+

t

【答案】D

【解析】A.溶液內(nèi)正負(fù)離子沿相反方向運(yùn)動(dòng)，電流是疊加的，A錯(cuò)誤;

B.A棒為負(fù)極，B棒為正極，電場(chǎng)由B棒指向A棒，則負(fù)離子定向移動(dòng)的方向是從A到B,B錯(cuò)誤;

CD.電流方向從B到A,電流大小為

q（〃i+〃2）e

1=—=---------------

tt

C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

【變式4-3］（23-24高二上?重慶?階段練習(xí)）某電解液如果在2s內(nèi)共有5x10逐個(gè)二價(jià)正離子和LOxlO^個(gè)

二價(jià)負(fù)離子沿相反方向通過某橫截面，那么通過這個(gè)橫截面的電流是（）

A.0B.2.4AC.4.8AD.3.2A

【答案】B

【解析】由題，2s內(nèi)通過截面正離子的電量為

%=2*

負(fù)離子的電量絕對(duì)值為

%=2n2?

則電流為

/=g|+?2

t

將%=5x1018個(gè),%=1.0x10"個(gè),e=1.6xlO-19C.代入解得

/=2.4A

故選B。

【變式4-4］（23-24高二上?黑龍江哈爾濱?期中）如圖所示，電解槽內(nèi)有一價(jià)的電解溶液，時(shí)間，內(nèi)通過溶

液內(nèi)截面S的正離子數(shù)是多,負(fù)離子數(shù)是乙，設(shè)元電荷的電荷量為e,以下說法正確的是（)

A.溶液內(nèi)電流方向從4到2,電流/=々±%e

B.溶液內(nèi)正、負(fù)離子沿相反方向運(yùn)動(dòng)，電流相互抵消

C.溶液內(nèi)電流方向從N到8,電流/=空

t

D.正離子定向移動(dòng)形成電流，方向從N到8,負(fù)離子定向移動(dòng)形成電流，方向從8到N

【答案】A

【解析】BD.電流的方向與正離子定向移動(dòng)方向相同，與負(fù)離子定向移動(dòng)方向相反，則正離子定向移動(dòng)形

成電流，方向從/到8,負(fù)離子定向移動(dòng)形成電流，方向也是從/到8,不會(huì)相互抵消，故BD錯(cuò)誤：

AC.溶液內(nèi)電流方向從4到8,f時(shí)間內(nèi)通過溶液截面S的電荷量

q=(4+”2)e

則根據(jù)電流的定義式有

g_（4+〃2）e

1=—―-------

tt

故C錯(cuò)誤，A正確。

故選Ao

題型五等效電流的計(jì)算

【例5】（23-24高二上?河南?期末）北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是半徑為R的圓形軌道，當(dāng)環(huán)中電子以

光速的上沿環(huán)運(yùn)動(dòng)而形成/的等效電流時(shí)，環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為（己知光速為c,電子電荷量為e）（）

7lRI兀RIIOTIRI20TTRI

A.------B.C.D.

20ecececec

【答案】D

【解析】電子在圓形軌道運(yùn)動(dòng)的周期為

2TTR2TTR20TTR

T=----=-j-=-----

vL,

10

根據(jù)電流定義式可得

rNe

/=T

聯(lián)立可得環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為

N20兀RI

ec

故選D。

【變式5-1］（23-24高三上?河南南陽(yáng)?階段練習(xí)）2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位研究阿秒激光的三位

科學(xué)家，“阿秒（as）”是時(shí)間單位，las=10飛s。若電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)的周期為160as,則電子運(yùn)動(dòng)形成

的等效電流為（）

A.1.5mAB.0.15mAC.1mAD.0.1mA

【答案】C

【解析】電子運(yùn)動(dòng)形成的等效電流為

-1.6X102A1mA

/=￡T=160x10-18

故選C。

【變式5-2］（2024高二?山西?學(xué)業(yè)考試）均勻帶電絕緣圓環(huán)電荷量為。，半徑為R?，F(xiàn)使圓環(huán)繞如圖所示

過圓心的軸以線速度v勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的等效電流為（）

A.QyB.—

V

【答案】D

【解析】圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期

1=------