D.福娃贝贝说,最终导体棒内的电场强度等于零
【解析】 带正电荷的福娃欢欢的电势高于带负电荷的福娃贝贝的电势,用导体棒连接的瞬间,电流表指针偏转,有瞬时电流,A正确、B错误;最终达到静电平衡,成为等势体,导体棒内的电场强度等于零,C、D正确.
【答案】 B
6.关于电流的方向,下列说法中正确的是( )
A.在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向
B.在电解液中,电流的方向为负离子定向移动的方向
C.无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反
D.在电解液中,由于是正负电荷定向移动形成电流,所以电流有两个方向
【解析】 电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,故选项C正确.
【答案】 C
7.如果在导体中产生了电流,则下列说法中正确的是( )
A.导体两端的电压为0,导体内部的场强不为0
B.导体两端的电压为0,导体内部的场强为0
C.导体两端的电压不为0,导体内部的场强不为0
D.导体两端的电压不为0,导体内部的场强为0
【解析】 在导体内产生了电流,说明自由电荷在静电力的作用下发生定向移动,因此导体内部的场强不为零,导体两端的电压也不为零,选项C正确.
【答案】 C
8.铜的相对原子质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为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( )
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秒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,摩尔数为,
所以电荷量q=.
因电流I==,解得:v=.
【答案】 D
9.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10-6m2的导线,那么电路中的电流是( )
A.0.016 μA B.1.6 mA
C.16 μA D.0.16 μA
【解析】 由I==A=1.6×10-7A=0.16 μA.
【答案】 D
10.导线中的电流是10-8A,导线的横截面积为1 mm2.求:
(1)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)
(2)自由电子沿导线移动1 cm,平均要多长时间?
【解析】 (1)由电流的微观表达式I=neSv
知v==m/s≈7.35×10-13m/s