20xx滬科版高中物理選修3-132研究電流、電壓和電阻(完整版)
【正文】 4) 根據(jù) I ＝Qt＝n qS LL / v 推出 I ＝ n qS v . 在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為 U 的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為 S 、電流為 I 的電子束．已知電子的電荷量為 e 、質(zhì)量為 m ，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為 Δ l的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是 ( ) A.I Δ leS m2 eU B.I Δ le m2 eU C.IeS m2 eU D.IS Δ le m2 eU 【解析】 設(shè)電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后的速度為 v ，電子束中單位長(zhǎng)度內(nèi)自由電子數(shù)為 n ，則 eU ＝12m v2， I ＝ ne v ，長(zhǎng)為 Δ l 的電子束中的電子數(shù) N ＝ n Δ l，聯(lián)立以上三式解得 N ＝I Δ le m2 eU. 【答案】 B 2 ．如圖 3 － 2 － 4 所示，一根截面積為 S 的均勻長(zhǎng)直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷，每米電荷量為 q ，當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為 v 的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于橡膠棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為 ( ) 圖 3 － 2 － 4 A ． v q B.qv C ． q v S D.q vS 【解析】 設(shè)在 t 時(shí)間內(nèi)通過截面的電荷量為 Q ，則 Q＝ v t q ，所以 I ＝Qt ＝ v q ，應(yīng)選 A. 【答案】 A 綜合解題方略 —— 等效電流的計(jì)算 ( 20 12 寧德一中高二檢測(cè) ) 半徑為 R 的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為 q ，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度 ω 沿逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流沿什么方向？電流多大？ 【審題指導(dǎo)】 ( 1) 橡膠環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)上正電荷隨環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)可認(rèn)為發(fā)生定向移動(dòng)形成電流． ( 2) 圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期 T ＝2πω，在一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)通過橫截面的電荷量為 q . 【規(guī)范解答】 依據(jù)電流的定義式 I ＝Qt，選取圓環(huán)的任一截面 S ，橡膠圓環(huán)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間 T 內(nèi)，通過這個(gè)截面的電荷量為 q ，則： I ＝qT① 又有： T ＝2πω② 解 ①② 得： I ＝qω2π.方向與正電荷移動(dòng)方向相同，即沿逆時(shí)針方向． 【答案】 沿逆時(shí)針方向 qω2π 求解等效電流問題時(shí)，選取合適的截面和時(shí)間是非常關(guān)鍵的，若取小于一個(gè)周期的時(shí)間，電量的大小就不易確 定，而在一周的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過各截面的電量都是一個(gè)電子的電量，故選取電子運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間來求解，問題就迎刃而解． 【備課資源】 ( 教師用書獨(dú)具 ) 神奇的超導(dǎo)現(xiàn)象 電荷在導(dǎo)線中流動(dòng)會(huì)受到阻礙作用，人們把導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)叫做電阻．電流克服電阻需要消耗能量，這部分能量以發(fā)熱的形式，白白地?fù)p失掉了，有時(shí)熱還會(huì)影響到電氣設(shè)備中的元件以及周圍 的精密器械．如果沒有電阻，那該多
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