河南省信阳高级中学2019届高三物理一日一题（图片版）：37 电流和电源

【真题演练】(2015·上海卷)重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加 速器可发生+5价重离子束,其电流强度为12×10-A,则在1s内 发射的重离子个数为(e=16×10-C) A.30×102B.15×103C.75×103D.3.75×104 【答案】B 【解析】设1s内发射的重离子个数为n,则1s内发射的电荷量 q=5ne,由电流定义式可知:r=旦 解得:n=2=1.5×103,故B正确,A、C、D错误 硅原子释放出自由电子? 【答案】(1)I (2)见解析(3)1 【解析】 (1)电子绕核做圆周运动,所需的向心力由核对电子的库仑引 力来提供, 根据。2= 又r 解得:I (2)导体中电流大小I r时内所电荷定向移动的距离长度为v,则其体积为Sv, 通过导体某一截面的自由电子数为nSv, 该时间内通过导体该截面的电量:q= nOte,则r= nesv (3)设此半导体单位体积内有n个自由电子,同时也将有n个 空穴;以S表示截面积体积,η,v2分别表示半导体中空穴和自 由电子的定向移动速率,和2分别表示半导体中空穴和自由电 子形成的电流, 则有:I1=nen1S 12=neviS 总电流Ih1+2 由此可得:n ev1Stev2S 设单位体积内有n个硅原子放出一个自由电子;单位体积内硅原 子的个数N=No 则 n—N IM PNoes(v1+v2) 代入数据解得,=1×105 说明每1×105个原子才放出一个自由电子 【知识链接】恒定电场 引导学生运用微元法和矢量叠加的方法,探究导线中电场的 变化情况,分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态,垂 直于导线方向上电场的分量将减为零,导线内的电场线保持和导 线平行。这里一定要强调,这是电源电场和导线两侧的电荷得电 场共同叠加的结果。 导线内的电场,是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共 同形成的。尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的又来 补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也不会随时间变化 通过师生分析,建立起恒定电场的概念。理解电荷的“稳定 分布”是一个动态平衡的过程,不是静止不变的 1.恒定电场 由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,称为恒定电场 2.恒定电场的性质与静电场相同 由于在恒定电场中,任何位置的电场强度都不随时间变化, 所以它的基本性质与静电场相同。在静电场中所讲的电势、电势 差及其与电场强