一、選擇題(8×5′，共40分)

　　1.有甲、乙兩導體，甲的橫截面積是乙的兩倍，而單位時間內通過導體橫截面的電量，乙是甲的2倍，以下說法中，正確的是(　　)

　　A.甲、乙兩導體的電流強度相同

　　B.乙導體的電流是甲導體的2倍

　　C.乙導體中自由電荷定向移動的速度是甲導體的2倍

　　D.甲、乙兩導體中自由電荷定向移動的速度大小相等

　　解析：由于單位時間內通過乙橫截面的電量是甲的2倍，因此通過乙導體的電流是甲的2倍，故A錯而B正確.由于I=nqSv(n單位體積中的自由電荷數，q自由電荷的電量，S橫截面積，v定向移動速率)，所以v=，由于不知道甲、乙兩導體的性質(n、q不知道)，所以無法判斷.

　　答案：B

　　2.關于電流的下列說法中，正確的是(　　)

　　A.電路中的電流越大，表示通過導體橫截面的電量越多

　　B.在相同時間內，通過導體截面的電量越多，導體中的電流就越大

　　C.通電時間越長，電流越大

　　D.導體中通過一定的電量所用時間越短，電流越大

　　解析：由I=q/t，當t一定時，通過導體橫截面的電量q越多，電流I就越大;當q一定時，通電時間越短，電流越大.

　　答案：BD

　　3.金屬導體中滿足下列哪一個條件，就產生恒定電流(　　)

　　A.有自由電子

　　B.導體兩端有電勢差

　　C.導體兩端有方向不變的電壓

　　D.導體兩端有恒定電壓

　　解析：由產生電流條件可知，D正確.

　　答案：D

　　4.電路中每分鐘有60萬億個自由電子通過橫截面積為0.64×10-6m2的導線，那么電路中的電流是(　　)

　　A.0.016μA　　　　　　B.1.6mA

　　C.16μA D.0.16μA

　　解析：I=q/t=0.16μA.

　　答案：D

　　5.某電解池，如果在1 s內共有5×1018個2價正離子和1.0×1019個1價負離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是(　　)

　　A.0A B.0.8A

　　C.1.6A D.3.2A

　　解析：I=q/t

　　=

　　=3.2A.

　　答案：D

　　6.銅的原子量為m，密度為ρ，每摩爾銅原子有n個自由電子，今有一根橫截面為S的銅導線，當通過的電流為I時，電子平均定向移動的速率為(　　)

　　A.光速c B.

　　C. D.

　　解析：假設電子定向移動的速率為v，那么在t秒內通過導體橫截面的自由電子數相當于在體積vt·S中的自由電子數，而體積為vtS的銅的質量為vtSρ，摩爾數為，所以電量q=.因電流I==，于是得：v=.

　　答案：D

　　7.一個半徑為r米的細橡膠圓環(huán)，均勻地帶上Q庫侖的負電荷，當它以角速度ω(弧度/秒)繞中心軸線順時針勻速轉動時，環(huán)中等效電流的大小為(　　)

　　A.Q B.

　　C. D.

　　解析：I==.

　　答案：C

　　8.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設其初速度為零，經加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束.已知電子的電量為e、質量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內電子個數是(　　)

　　A. B.

　　C. D.

　　解析：設加速后電子的速度為v，

　　則eU=mv2

　　又I=neSv，n為單位體積內的電子數目，故Δl長內的電子數目N=nΔlS=·ΔlS=

　　答案：B

　　二、非選擇題(9、10題各10分，11、12題各20分，共60分)

　　9.只要導體兩端存在________，導體中的自由電子就在________力的作用下，從電勢________處向電勢________處定向移動.移動的方向與導體中電流的方向________.

　　答案：電壓　電場　低　高　相反

　　10.在某次閃電中，持續(xù)時間為0.005s，所形成的平均電流為6×104A，若閃電過程中流過某橫截面的電荷以0.5A的電流通過電燈，可供電燈照明時間為________s.

　　答案：600

　　圖1

　　11.圖1是靜電除塵器示意圖，A接高壓電源正極，B接高壓電源的負極，AB之間有很強的電場，空氣被電離為電子和正離子，電子奔向正極A的過程中，遇到煙氣的煤粉，使煤粉帶負電，吸附到正極A上，排出的煙就成為清潔的了，已知每千克煤粉會吸附m mol電子，每晝夜能除塵n kg，計算高壓電源的電流強度I，電子電量設為e，阿伏加德羅常數為NA，一晝夜時間為t.

　　解：根據電流強度定義式I=，只要能夠計算出一晝夜時間內通過的電量Q，就能夠求解電流強度I，需要注意的是，流過電源的電量Q跟煤粉吸附的電量Q′并不相等，由于電離出的氣體中電子和正離子同時導電，煤粉吸附的電量Q′=Q.

　　Q′=mnNAe，Q=It，

　　mnNAe=It，I=2mnNAe/t.

　　12.設橫截面積為1.0mm2銅導線中通過1.0A電流.銅在單位體積中的自由電子數為8.5×1028m-3，電子的電荷量為1.6×10-19C，試計算這時自由電子的定向移動速率為多少?而常溫下金屬中自由電子熱平均速率約為105m/s，通過有關資料，我們還可知道：形成電流的速率不是自由電子的定向速率，而是電場的傳播速率，且電場的傳播速率是光速3.0×108m/s，就這些知識，你能否描述一下電路接通后金屬導體中自由電子運動的情景.

　　解：由I=，且q=nVe=nSvte，即I=neSv，所以v=，可算出自由電子的定向移動速率v約為：7.4×10-5 m/s.

　　金屬導體中各處都是自由電子，電路一旦接通，導線中便以電場的傳播速率3.0×108m/s在各處迅速地建立起電場，在這個電場的作用下，導線各處的自由電子幾乎同時開始以很小的定向移動速率7.4×10-5 m/s做定向運動，整個電路幾乎同時形成了電流.但同時，由于金屬中自由電子的熱平均速率約為105 m/s，顯然這個速率遠大于自由電子的定向移動速率，所以金屬導體通電后，導體各處的自由電子幾乎同時開始在原本速率巨大的無規(guī)則熱運動上附加了一個速率很小的定向移動.