2019届高考物理一轮复习总结热点题型专题2.1求解电流大小的四种方法学案.doc

PAGE 0 PAGE 14 专题2.1 求解电流大小的四种方法 1．利用定义式I＝eq \f(q,t) 求解电流大小，式中q是通过导体横截面的电荷量。 2．利用欧姆定律I＝eq \f(U,R) 求解电流大小。 3．利用I＝nqvS求解电流的大小，这是电流的微观表达式，一定要明确各物理量的物理意义。 4．利用等效法求解电流大小，如电子绕原子核的运动可等效为环形电流，电子绕原子核做圆周运动时，若周期为T，利用等效法可求解电流I＝eq \f(e,T)。　　　　 题型1 I＝eq \f(q,t) 的应用及等效电流问题 【典例1】 如图所示电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2.设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是(　　) A．溶液内电流方向从A到B，电流大小为eq \f(n1e,t) B．溶液内电流方向从B到A，电流大小为eq \f(n2e,t) C．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消 D．溶液内电流方向从A到B，电流大小为eq \f(（n1＋n2）e,t) 【答案】D 【典例2】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。设电荷量为e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，关于该环形电流的说法正确的是(　　) A．电流大小为eq \f(ve,2πr)，电流方向为顺时针 B．电流大小为eq \f(ve,r)，电流方向为顺时针 C．电流大小为eq \f(ve,2πr)，电流方向为逆时针 D．电流大小为eq \f(ve,r)，电流方向为逆时针 【答案】C　 【解析】电子做匀速圆周运动的周期T＝eq \f(2πr,v)，由I＝eq \f(e,T)得I＝eq \f(ve,2πr)，电流的方向与电子运动方向相反，故电流方向为逆时针，C正确。 【跟踪训练】 1．（2018-2019辽宁省葫芦岛市第六中学高二上单元训练卷） 在示波管中，电子枪每3秒内发射的电荷，则示波管中电流为( ) A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据电流的定义可知，电流；故选B。 2．如图所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S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时电流强度为零 B． 当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝ C． 当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝ D． 溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝ 【答案】D 3．手机已是我们生活中普遍使用的通信工具，如图所示是一种手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是(　　) A．4.2 V,14.66 mA　　　　　 B．4.2 V,700 mA C．3.7 V,14.66 mA D．3.7 V,700 mA 【答案】C　 【解析】 由手机电池外壳上的文字说明可知，4.2 V是充电电压，电池的电动势是3. 7 V,1 700 mAh是电池的容量，即放电电流与待机时间的乘积，所以待机状态下平均工作电流I＝eq \f(1 700 mAh,116 h)≈14.66 mA，故C正确。 4．氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动的角速度为?，则电子绕核运动的等效电流为　　 A． ?A B． ?A C． ?A D． ?A 【答案】B 5．原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流．设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核转动，周期为T．已知电子的电荷量为e、质量为m，静电力常量为k，则其等效电流大小为（ ） A． B． C． D． 【答案】ABD 【解析】根据电流的定义式可得等效电流为：，故A正确；电子运动的周期表达式为：，根据电流的定义式可得等效电流为：，故B正确；原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流，氢原子的电子以速率v，根据库仑力提供向心力：，解得：，形成的电流为：，故D正确，C错误。所以ABD正确，C错误。 题型2 电流微观表达式的应用 带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象，即为“柱体微元”模型． 利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路： 设柱体微元的长度为L，横截面积为S，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，电荷定向移动的速率为v，则： (1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq. (2)电荷通过横截面的时间t＝eq \f(L,v). (3)电流