有2n个电子到达探测器的阳极,则探测器电路中的电流为( )
A.0 B.
C. D.
解析:选D.由题意可知,在时间t内通过某横截面的电荷量为n·2e+2n·e=4ne,故根据电流的定义可知探测器电路中的电流为I==,故选项D正确.
电流的微观解释
1.建立"柱体微元"模型:如图所示,AD表示粗细均匀的一段导体l,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q.
2.理论推导:AD导体中的自由电荷总数:N=nlS.总电荷量Q=Nq=nlSq.所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间:t=.根据公式q=It可得:导体AD中的电流:I===nqSv.
3.影响因素:从微观上看,电流取决于导体单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小和导体的横截面积.
4.结论:从微观上看,电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动速率的大小,还与导体的横截面积有关.
5.两个公式的比较
I= I=nqSv 公式性质 定义式 决定式 电流的意义 时间t内的平均电流 某时刻的瞬时电流 描述的角度 大量电荷定向移动的宏观表现 形成电流的微观实质 联系 由I=可导出I=nqSv 【题组过关】
1.(多选)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I;设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为( )