11.1 电源与电流 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

本讲义聚焦高中物理“电源与电流”核心知识点，通过实例对比（如电闪雷鸣与手电筒电流）引导学生理解持续电流形成条件，衔接静电平衡知识分析电路中恒定电场特点，系统讲解电流的定义、单位、方向及微观表达式（I=neSv），构建从现象到本质的学习支架。 资料以问题驱动（如“为何手电筒能持续发光”）激发科学探究，通过对比静电平衡与电路电场培养科学思维，设置金属、电解液、环形电流等多样化例题及题组，课中辅助教师分层教学，课后帮助学生巩固电流计算等重点，提升知识应用能力。

11.1 电源与电流 （1）通过实例对比，引导学生思考持续电流形成的原因，了解电源的作用，认识常见的电源。 （2）通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，了解导体中的恒定电场和恒定电流。 （3）通过实例分析，理解电流的定义，知道电流的单位。 电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？ （一）电源 (1) 形成持续电流的条件：有自由移动的电荷；有电势差。自由电子在静电力作用下沿导线定向移动形成电流。 (2) 电源的作用：通过“搬运”自由电荷，使电源两极间维持一定的电势差，在电路中提供电压，使电路中形成持续的电流。 如图：A、B是电源的两个电极，电源能把电子从A搬运到B，使A、B间维持一定的电势差。 注：无外界电场时，电荷的运动为无规则运动；有外界电场时，电荷定向运动。 （二）恒定电流 (1) 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。 (2) 恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。 (3) 电流：表示电流的强弱程度，用字母I表示。 ① 公式： 其中q表示时间t内通过导体横截面的电荷量，不是通过单位横截面积的电荷量。 ② 单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A，安培是国际单位制中的七个基本单位之一。常用的电流单位还有毫安（mA）、微安（μA）。1 A=103 mA=106 μA， ③ 方向：我们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。若电流是电子定向移动形成的，则电流方向与电子定向移动的方向相反。 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反；电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。 注：电流既有大小也有方向，但电流是标量，它的运算遵循代数运算法则。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部电流由负极流向正极。 ④ 电流的微观表达式：I = neSv，其中n为自由电荷数密度（单位体积内的自由电荷数）；e为自由电荷的电荷量；S为导体的横截面积；v为自由电荷定向移动的平均速率（并不是自由电荷热运动的速率）。 ⑤ 自由电荷：金属中的自由电荷是电子；电解质溶液中的自由电荷是正、负离子；气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。 (4) 拓展：电流的形成 电路一旦接通，电路中各个位置以光速建立电场，然后各处自由电荷在静电力作用下几乎同时开始做定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流，但自由电荷移动非常缓慢（约10－4m/s）。 (5) 电池的容量 ① 定义：电池放电时能输出的总电荷量叫电池的容量。 ② 单位：安时（A·h）或毫安时（mA·h）。 ③ 由 得 ，可求出电池的放电时间。 考点 电流大小的计算 金属导体 中的电流 金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用 计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量 电解液中 的电流 电解液中的自由电荷是正、负离子，运用 计算时，q应是同一时间内通过横截面的正、负两种离子电荷量的绝对值之和 环形电流 环形电流的计算采用等效的观点。所谓等效电流，就是把电荷周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷，常取一个周期，利 求等效电流 1. （24-25高二上·河北石家庄·期末）两根材料相同、横截面半径之比为3：1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时，流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为（　　） A．1：9 B．1：3 C．3：1 D．9：1 2. （24-25高二上·安徽蚌埠·月考）关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体截面的电荷量越多，电流越大 B．电路中电流大小与通过截面电荷量q成正比，与时间t成反比 C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流不变 D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的 3. （24-25高一下·江苏淮安·期末）某擦窗机器人所用的电池容量为，待机时间为25天，正常工作时长为则该机器人（　　） A．正常工作时的电流为240 mA B．待机时的电流为3000 mA C．正常工作时的电流是待机时电流的倍 D．正常工作时的电流是待机时电流的300倍 4. （24-25高一下·湖南长沙·期末）如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（　　） A．该电池的容量为252C B．该电池待机时的平均工作电流约为14.58mA C．mA⋅h与J均属于能量的单位 D．mA和h都是国际单位制中的基本单位 5. （24-25高二上·福建三明·期末）如图，一横截面积为的铜导线，通过的电流为1A时，自由电子定向移动的平均速率为，试估算体积内的自由电子数为（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 6. （24-25高二上·青海西宁·期中）在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2 s内分别有1.0 × 1018个Na+和Cl−通过溶液内部的横截面M，以下解释正确的是（　　） 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 = 0.16 A D．溶液内电流方向从A到B，电流I = 0.08 A 7. （24-25高二上·安徽蚌埠·期中）自由电子在导体中静电力的作用下定向移动，从而形成电流。金属导体中的电流跟自由电子的定向移动速率有关，如图设导体的横截面积为S，单位体积内自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，一个电子电量为e。 (1)则推导电流的微观表达式。 (2)若金属导体的电阻率为ρ，该一根金属导体两端加上恒定的电压，若该根金属导体内可视为匀强电场，则根据（1）推导出的电流微观表达式求该金属导体内的电场强度大小（结果用n、e、ρ、v表示）。 题组一　对电源和电流的理解 8. （2025高二上·广东·学业考试）关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．因为电流有方向，所以电流是矢量 B．由I＝neSv可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大 C．电荷定向移动的方向就是电流的方向 D．I＝适用于任何电荷的定向移动形成的电流 9. （2024高二上·全国·专题练习）半径为的橡胶圆环均匀带正电荷，总电荷量为，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动，则对于由环产生的等效电流，下列说法正确的是（　　） A．若不变而使电荷量变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C．若使、不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变大 D．若使、不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变小 10. （24-25高二上·陕西汉中·期中）关于电流，下列说法正确的是（    ） A．通过导体横截面的电荷量越少，导体中电流一定越小 B．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 C．由可知，同一粗细均匀的铜导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大 D．电流是矢量 11. （24-25高二上·上海·课后作业）以下说法正确的是（　　） A．表达式I＝nqvS中的v指的是自由电子热运动的速率 B．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 C．电子的数量越多，电流越大 D．电子运动速率越大，电流越大 12. 如图所示，一根均匀带电的细橡胶棒被弯成一个半径为R的圆环，圆环绕过环心O的转轴以角速度ω逆时针匀速转动，已知橡胶棒单位长度所带的电荷量为。 （1）试判断环中等效电流的方向； （2）求环中等效电流的大小I。 题组二　电流的计算 13. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕原子核运动可等效为一环形电流。图为一分子电流模型，电荷量为的电子以角速度绕原子核沿顺时针方向做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和方向为（　　）    A．，逆时针 B．，顺时针 C．，逆时针 D．，顺时针 14. 一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压4U0，则（　　） A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为 C．导线中自由电子定向移动的平均速率为 D．导线中自由电子定向移动的平均速率为 15. 如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过。若在t秒内，通过溶液内截面S的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是（　　） A．正离子定向移动形成的电流方向从A→B，负离子定向移动形成的电流方向从B→A B．溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零 C．溶液内的电流方向从A→B，电流 D．溶液内的电流方向从A→B，电流 16. 如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，时间t内通过溶液内截面S的正离子数是，负离子数是，设元电荷的电荷量为e，以下说法正确的是（　　） A．溶液内电流方向从A到B，电流 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 D．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 题组三　电流的微观表达式 17. 某气体因射线照射发生电离，在时间t内观测到有2n个电子和n个二价正离子反向通过气体截面，则该气体中的电流为（电子电荷量为e）（    ） A．0 B． C． D． 18. （23-24高二上·山西运城·期中）如图所示，橡胶圆环的横截面积S 远小于圆环的半径，圆环均匀带电，总的带电量为q，现在使圆环绕过圆心O所在的轴（轴与圆环所在的平面垂直）以某一角速度做匀速转动，已知圆环上的某个电荷的线速度为v，弧 AB 对应的弧长为L，对应的圆心角为θ（用弧度制来表示的），则圆环产生的等效电流为（    ） A． B． C． D． 19. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。电荷量为e、质量为m的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动。静电力常量用k表示。则下列判断错误的是（　　） A．电子受到的库仑力为 B．原子核所带的电荷量为 C．分子电流强度为 D．分子电流沿逆时针方向流动 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.1 电源与电流 （1）通过实例对比，引导学生思考持续电流形成的原因，了解电源的作用，认识常见的电源。 （2）通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，了解导体中的恒定电场和恒定电流。 （3）通过实例分析，理解电流的定义，知道电流的单位。 电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？ （一）电源 (1) 形成持续电流的条件：有自由移动的电荷；有电势差。自由电子在静电力作用下沿导线定向移动形成电流。 (2) 电源的作用：通过“搬运”自由电荷，使电源两极间维持一定的电势差，在电路中提供电压，使电路中形成持续的电流。 如图：A、B是电源的两个电极，电源能把电子从A搬运到B，使A、B间维持一定的电势差。 注：无外界电场时，电荷的运动为无规则运动；有外界电场时，电荷定向运动。 （二）恒定电流 (1) 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。 (2) 恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。 (3) 电流：表示电流的强弱程度，用字母I表示。 ① 公式： 其中q表示时间t内通过导体横截面的电荷量，不是通过单位横截面积的电荷量。 ② 单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A，安培是国际单位制中的七个基本单位之一。常用的电流单位还有毫安（mA）、微安（μA）。1 A=103 mA=106 μA， ③ 方向：我们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。若电流是电子定向移动形成的，则电流方向与电子定向移动的方向相反。 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反；电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。 注：电流既有大小也有方向，但电流是标量，它的运算遵循代数运算法则。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部电流由负极流向正极。 ④ 电流的微观表达式：I = neSv，其中n为自由电荷数密度（单位体积内的自由电荷数）；e为自由电荷的电荷量；S为导体的横截面积；v为自由电荷定向移动的平均速率（并不是自由电荷热运动的速率）。 ⑤ 自由电荷：金属中的自由电荷是电子；电解质溶液中的自由电荷是正、负离子；气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。 (4) 拓展：电流的形成 电路一旦接通，电路中各个位置以光速建立电场，然后各处自由电荷在静电力作用下几乎同时开始做定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流，但自由电荷移动非常缓慢（约10－4m/s）。 (5) 电池的容量 ① 定义：电池放电时能输出的总电荷量叫电池的容量。 ② 单位：安时（A·h）或毫安时（mA·h）。 ③ 由 得 ，可求出电池的放电时间。 考点 电流大小的计算 金属导体 中的电流 金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用 计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量 电解液中 的电流 电解液中的自由电荷是正、负离子，运用 计算时，q应是同一时间内通过横截面的正、负两种离子电荷量的绝对值之和 环形电流 环形电流的计算采用等效的观点。所谓等效电流，就是把电荷周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷，常取一个周期，利 求等效电流 1. （24-25高二上·河北石家庄·期末）两根材料相同、横截面半径之比为3：1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时，流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为（　　） A．1：9 B．1：3 C．3：1 D．9：1 【答案】A 【详解】根据 可得 可知流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1:9。 故选A。 2. （24-25高二上·安徽蚌埠·月考）关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体截面的电荷量越多，电流越大 B．电路中电流大小与通过截面电荷量q成正比，与时间t成反比 C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流不变 D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的 【答案】D 【详解】A．电流由定义，电荷量多但时间未知，无法确定电流大小，故A错误； B．是电流的定义式，不是决定式，不能说电流大小与成正比或与成反比（如和同时增大时，可能不变），故B错误； C．单位时间内电荷量越多，电流应越大，而非“不变”，故C错误； D．金属导体中自由电子在电场力作用下定向移动形成持续电流，故D正确。 故选D。 3. （24-25高一下·江苏淮安·期末）某擦窗机器人所用的电池容量为，待机时间为25天，正常工作时长为则该机器人（　　） A．正常工作时的电流为240 mA B．待机时的电流为3000 mA C．正常工作时的电流是待机时电流的倍 D．正常工作时的电流是待机时电流的300倍 【答案】D 【详解】A．电池容量为，正常工作时长为，正常工作时的电流，故A错误； B．由题可知待机时间为，待机时的电流，B错误； CD．正常工作时的电流是待机时电流的倍，故C错误，D正确。 故选D。 4. （24-25高一下·湖南长沙·期末）如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是（　　） A．该电池的容量为252C B．该电池待机时的平均工作电流约为14.58mA C．mA⋅h与J均属于能量的单位 D．mA和h都是国际单位制中的基本单位 【答案】B 【详解】A．该电池的容量为，故A错误； B．该电池待机时的平均工作电流为，故B正确； C．mA⋅h为电荷量的单位，J为能量的单位，故C错误； D．mA和h都不是国际单位制中的基本单位，故D错误。 故选B。 5. （24-25高二上·福建三明·期末）如图，一横截面积为的铜导线，通过的电流为1A时，自由电子定向移动的平均速率为，试估算体积内的自由电子数为（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 【答案】D 【详解】题意可知铜导线横截面积，电流，自由电子定向移动的平均速率，自由电子电荷量。   电流的微观表达式为（其中I是电流，n是单位体积（）内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率） 联立解得个 故选D。 6. （24-25高二上·青海西宁·期中）在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2 s内分别有1.0 × 1018个Na+和Cl−通过溶液内部的横截面M，以下解释正确的是（　　） 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 = 0.16 A D．溶液内电流方向从A到B，电流I = 0.08 A 【答案】C 【详解】AB．电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，所以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也从A到B，不会相互抵消，故AB错误； CD．溶液内电流方向从A到B，2 s时间内通过溶液截面的电荷量 则根据电流的定义式 故C正确，D错误。 故选C。 7. （24-25高二上·安徽蚌埠·期中）自由电子在导体中静电力的作用下定向移动，从而形成电流。金属导体中的电流跟自由电子的定向移动速率有关，如图设导体的横截面积为S，单位体积内自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，一个电子电量为e。 (1)则推导电流的微观表达式。 (2)若金属导体的电阻率为ρ，该一根金属导体两端加上恒定的电压，若该根金属导体内可视为匀强电场，则根据（1）推导出的电流微观表达式求该金属导体内的电场强度大小（结果用n、e、ρ、v表示）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）以一段导线作为研究对象，导线的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，则时间t内通过导线横截面的自由电子数为 时间t内通过导线横截面的电荷量 根据电流的定义 解得 （2）由电阻定律可得 电场强度 结合 联立解得 题组一　对电源和电流的理解 8. （2025高二上·广东·学业考试）关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．因为电流有方向，所以电流是矢量 B．由I＝neSv可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大 C．电荷定向移动的方向就是电流的方向 D．I＝适用于任何电荷的定向移动形成的电流 【答案】D 【详解】A．电流有大小和方向，但方向是指沿正电荷的定向移动方向，不同于矢量的方向，故电流是标量，故A错误。 B．由I＝neSv可知，电流的大小由导体的材料（决定ne）、导体的横截面积（S）和电荷定向移动的速率（v）共同决定，故B错误； C．物理学中把正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向规定为电流的方向，故C错误； D．电流的定义式I＝采用的是比值定义法，具有比值定义法的共性，是普遍适用的，适用于任何电荷的定向移动形成的电流，故D正确； 故选D。 9. （2024高二上·全国·专题练习）半径为的橡胶圆环均匀带正电荷，总电荷量为，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动，则对于由环产生的等效电流，下列说法正确的是（　　） A．若不变而使电荷量变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C．若使、不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变大 D．若使、不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将变小 【答案】AB 【详解】截取圆环的任一横截面，在橡胶圆环运动一周的时间内，通过这个横截面的电荷量为，根据电流的定义式，有 又有 联立可得 可知电流的大小只与Q和ω有关。所以当ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍时，电流将变为原来的2倍；当电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，电流也将变为原来的2倍；当ω、Q不变，将橡胶环半径增大或减小时，电流则保持不变。 故选AB。 10. （24-25高二上·陕西汉中·期中）关于电流，下列说法正确的是（    ） A．通过导体横截面的电荷量越少，导体中电流一定越小 B．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 C．由可知，同一粗细均匀的铜导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大 D．电流是矢量 【答案】BC 【详解】AB．根据电流定义式可知，通过导体横截面的电荷量越少，导体中电流不一定越小；单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流越大，故A错误，B正确； C．根据电流微观表达式可知，同一粗细均匀的铜导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大，故C正确； D．电流虽有方向，但是运算满足代数相加减，是标量，故D错误。 故选BC。 11. （24-25高二上·上海·课后作业）以下说法正确的是（　　） A．表达式I＝nqvS中的v指的是自由电子热运动的速率 B．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 C．电子的数量越多，电流越大 D．电子运动速率越大，电流越大 【答案】B 【详解】A．表达式I＝nqvS中的v指的是自由电子定向运动的速率，故A错误； B．根据I＝，可知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，故B正确； CD．电流的大小和电子的运动速率及电子的数量有关，电子速率大，电子的数量也多，电流强度才越大，故CD错误。 故选B。 12. 如图所示，一根均匀带电的细橡胶棒被弯成一个半径为R的圆环，圆环绕过环心O的转轴以角速度ω逆时针匀速转动，已知橡胶棒单位长度所带的电荷量为。 （1）试判断环中等效电流的方向； （2）求环中等效电流的大小I。 【答案】（1）顺时针方向；（2） 【详解】（1）橡胶棒带负电，圆环O的转轴逆时针匀速转动，电流方向与负电荷定向移动方向相反，则环中等效电流的方向为顺时针方向。 （2）根据角速度与周期的关系有 根据电流的定义式有 其中 解得 题组二　电流的计算 13. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕原子核运动可等效为一环形电流。图为一分子电流模型，电荷量为的电子以角速度绕原子核沿顺时针方向做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和方向为（　　）    A．，逆时针 B．，顺时针 C．，逆时针 D．，顺时针 【答案】A 【详解】负电荷定向移动的反方向是电流的方向，因电子顺时针方向做匀速圆周运动，则该环形电流的方向为逆时针；根据电流的定义式可知 故选A。 14. 一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压4U0，则（　　） A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为 C．导线中自由电子定向移动的平均速率为 D．导线中自由电子定向移动的平均速率为 【答案】AC 【详解】AB．导线拉长前 导线拉长后 拉长前后体积不变 根据欧姆定律有 解得 故A正确，B错误； CD．根据电流的微观定义式有 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 15. 如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过。若在t秒内，通过溶液内截面S的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是（　　） A．正离子定向移动形成的电流方向从A→B，负离子定向移动形成的电流方向从B→A B．溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零 C．溶液内的电流方向从A→B，电流 D．溶液内的电流方向从A→B，电流 【答案】D 【详解】电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由题图所示可知，电流方向是A→B，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不为零，电流 故选D。 16. 如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，时间t内通过溶液内截面S的正离子数是，负离子数是，设元电荷的电荷量为e，以下说法正确的是（　　） A．溶液内电流方向从A到B，电流 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 D．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 【答案】A 【详解】BD．电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，则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，方向也是从A到B，不会相互抵消，故BD错误； AC．溶液内电流方向从A到B，时间内通过溶液截面的电荷量 则根据电流的定义式有 故C错误，A正确。 故选A。 题组三　电流的微观表达式 17. 某气体因射线照射发生电离，在时间t内观测到有2n个电子和n个二价正离子反向通过气体截面，则该气体中的电流为（电子电荷量为e）（    ） A．0 B． C． D． 【答案】D 【详解】根据题意可以知道，电离时通过导体截面的电荷量为4ne，由电流公式得 故选D。 18. （23-24高二上·山西运城·期中）如图所示，橡胶圆环的横截面积S 远小于圆环的半径，圆环均匀带电，总的带电量为q，现在使圆环绕过圆心O所在的轴（轴与圆环所在的平面垂直）以某一角速度做匀速转动，已知圆环上的某个电荷的线速度为v，弧 AB 对应的弧长为L，对应的圆心角为θ（用弧度制来表示的），则圆环产生的等效电流为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设圆环运动一周的时间为 T，在时间 T 内通过圆环上任意一横截面S的总电荷量就是圆环上所带的总电荷量q，由电流的定义可得圆环产生的等效电流为 由圆弧的几何关系可得圆弧的半径为 由匀速圆周运动的规律可得 联立解得 则有 故选A。 19. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。电荷量为e、质量为m的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动。静电力常量用k表示。则下列判断错误的是（　　） A．电子受到的库仑力为 B．原子核所带的电荷量为 C．分子电流强度为 D．分子电流沿逆时针方向流动 【答案】B 【详解】A．库仑力提供电子做匀速圆周运动所需的向心力，则电子受到的库仑力为 A正确； B．由库仑力提供向心力公式 得，原子核所带的电荷量为 B错误； C．由电流的定义式 其中 可得，分子电流强度为 C正确； D．电流的方向是正电荷定向移动的方向，分子电流沿逆时针方向流动，D正确。 本题选择错误的，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $