考点01 电流的概念及表达式-2024年新高考物理一轮专题复习方略

10 电路及其应用 [-考点-01-] 电流的概念及表达式 1．电流：电荷的定向移动形成电流，I＝. 2．电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压． 3．电流的标矢性：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． 电流的三种表达式及其比较 公式 适用范围 字母含义 公式含义 I＝ 一切电路 q为时间t内通过导体横截面的电荷量 反映了I的大小，但不能说I∝q、I∝ I＝nqSv 一切电路 n：导体单位体积内的自由电荷数 q：每个自由电荷的电荷量 S：导体横截面积 v：电荷定向移动速率 从微观上看，n、q、S、v决定了I的大小 I＝ 金属、电解液 U：导体两端的电压 R：导体本身的电阻 I由U、R决定，I∝U、I∝ 典例1(公式I＝的应用) 重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其电流强度为1.2×10－5 A，则在1 s内发射的重离子个数为(元电荷的电荷量为1.6×10－19 C)(　　) A.3.0×1012 B.1.5×1013 C.7.5×1013 D.3.75×1014 典例2(环形等效电流) (2023·全国·模拟)如图所示，一段截面积为S、长度为l的圆弧形橡胶棒，均匀带有负电荷，圆弧的半径为R，橡胶棒单位长度电荷量为q，当此棒沿垂直于圆弧平面过圆心的轴顺时针以角速度ω做匀角速转动时，由于棒的运动而形成的环形等效电流大小和方向为(　　) A． 大小为，方向为顺时针 B．大小为，方向为逆时针 C．大小为，方向为顺时针 D．大小为，方向为逆时针 典例3(电流的微观表达式)在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场．导体内电荷量为e的自由电子在静电力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复，所以我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动．已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff＝kv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于(　　) A. B. C. D. 典例4(电解液中电流的计算) (2023·安徽芜湖市模拟)如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是(　　) A．当n1＝n2时电流大小为零 B．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流大小为I＝ C．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流大小为I＝ D．溶液内电流方向从A→B，电流大小为I＝ 1.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知横截面积S铝＝2S铜．在铜导线上取一横截面A，在铝导线上取一横截面B，若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么通过这两个横截面的电流的大小关系是(　　) A． IA＝IB B．IA＝2IB C．IB＝2IA D．不能确定 2.(2021秋·浙江绍兴·高二校考期中)经典理论中，氢原子中的电子(电量为1.6×10-19C)在半径为0.53×10-10m的圆形轨道上以6.6×1015Hz的频率运动，则轨道中的电流为(　　) A．1.06×10-3A B．1.06×10-5A C．1.06×10-6A D．1.06×104A 3.(2020·双鸭山一中高二上月考)如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，t时间内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电荷量为e，以下说法正确的是(　　) A.正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流，方向从B到A B.溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C.溶液内电流方向从A到B，电流I＝ D.溶液内电流方向从A到B，电流I＝ 4.某电解池，如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1 m2的某横截面，那么通过这个横截面的电流是(　　) A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 5.(2023春·江苏南京·高一校考期末)北京正负电子对撞机的储存环可近似看做周长为的圆形轨道，在整个环中运行的电子数目为个，电子的速度是，电子电荷量，则环中的等效电流是(　　) A． B． C． D． 6.(多选)(2023·北京海淀区期中)横截面积为S的导线中，通有大小为I的电流，已知导线单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v，则在时间t内通过导线横截面的电子数是(　　) A.It B.nvt C.nSvt D