7.(2016·郑州一中高二上学期检测)导线中的电流是10-8A,导线的横截面积为1mm2。
(1)在1s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19C)?
(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?
(3)自由电子沿导线移动1cm,平均需要多少时间?
答案:(1)6.25×1010个 (2)7.4×10-13m/s (3)1.35×1010s
解析:(1)N===个=6.25×1010个。
(2)由公式I=neSv得
v==m/s≈7.4×10-13m/s。
(3)由v=得
t==s≈1.35×1010s。
能力提升
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.(2016·北京101中学高二段考)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=1.6×10-19C,在整个环中运行的电子数目为5×1011个,设电子的运行速度是3×107m/s,则环中的电流是 ( A )
A.10mA B.1mA C.0.1mA D.0.01mA
解析:电子运动一周的时间为T=,在T时间内通过任意横截面的电荷量为:q=ne,电流为:I===A=10mA。
2.如图所示,一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为
( A )
A.vq B. C.qvS D.qv/S
解析:在运动方向上假设有一截面,则在t时间内通过截面的电荷量为Q=vt·q
等效电流I==vq故A正确。
3.如图所示的电解液接入电路后,在t时间内有n1个一价正离子通过溶液内截面S,有n2个二价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,则以下关于通过该截面的电流的说法中,正确的是 ( D )