高考物理,電流知識點(diǎn)匯總典型題及解析
2019-01-14 16:29:54三好網(wǎng)
1、連續
即每秒鐘有個(gè)電子通過(guò)導線(xiàn)的某一橫截面。由于數量龐大,可以認為在任意一秒內通過(guò)該導線(xiàn)某一橫截面的電子數相等,也就是導線(xiàn)中電流是連續的、穩定的,這是一個(gè)有形電路的實(shí)例。
2、分立
在非實(shí)物構成的無(wú)形電路中,間斷的、分立的帶電粒子通過(guò)某一橫截面也是一種電流。當然,在滿(mǎn)足v、r一定時(shí)是穩恒電流。
3、有形電路和無(wú)形電路
光電管電路由有形電路和無(wú)形電路構成。其中,光電效應中光電子的運動(dòng)形成無(wú)形電路中的電流。如圖1所示是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設備用到的光控繼電器的示意圖,它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等組成,當用綠光照射光電管的陰極K時(shí),產(chǎn)生光電效應,電路中形成電流。
4、真電流(傳導電流)和假電流(位移電流)
含電容器的交流電路,雖然電容器兩極板間絕緣,不能通過(guò)電流,但由于電容器不斷充放電,從效果看,似乎電容器也變得“通電流”了,所以有電容器“通交流,隔直流”的說(shuō)法。
電容器能“通交流”與前面講到的電流(傳導電流)有區別,這種電流稱(chēng)為位移電流,它不是由電荷定向移動(dòng)引起的,而是由于在電容器充放電過(guò)程中,電容器極板上的電荷發(fā)生變化引起的。此時(shí)連接電容器的導線(xiàn)中有傳導電流通過(guò),而電容器中存在位移電流。
位移電流在產(chǎn)生磁場(chǎng)效應上和傳導電流完全等效,二者都會(huì )在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng),但位移電流并沒(méi)有實(shí)物載流子(定向移動(dòng)的電荷),故它通過(guò)介質(zhì)時(shí)不會(huì )產(chǎn)生熱效應。
交變電流
(1)交流電:大小和方向均隨時(shí)間作周期性變化的電流。
方向隨時(shí)間變化是交流電的最主要特征。
(2)交流電的產(chǎn)生
、倨矫婢(xiàn)圈在勻強磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸轉動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈中就會(huì )產(chǎn)生按正弦規律變化的交流電,這種交流電叫正弦式交流電。
、谥行悦妫捍怪庇诖艌(chǎng)的平面叫中性面。線(xiàn)圈位于中性面時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大,但磁通量的變化率為零,此位置線(xiàn)圈中的感應電動(dòng)勢為零,且每經(jīng)過(guò)中性面一次感應電流的方向改變一次。線(xiàn)圈每轉一周,兩次經(jīng)過(guò)中性面,感應電流的方向改變兩次。
(3)正弦式交流電的變化規律:
若從中性面位置開(kāi)始計時(shí),那么線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢、電流、加在外電阻上的電壓的瞬時(shí)值均按正弦規律變化。
例題練習
1.北京正負電子對撞機的儲存環(huán)是長(cháng)為240 m的近似圓形軌道,當環(huán)中的電流為10 mA時(shí),若電子的速率為十分之一光速,則在整個(gè)環(huán)中運行的電子數目為( )
A.5.0×1011
B.5×1019
C.1.0×1013
D.1.0×103
解析:選A.電子運動(dòng)一周所需要的時(shí)間:
t=240110×3×108 s=8×10-6 s
在圓形軌道上任取一橫截面,則在t時(shí)間內整個(gè)環(huán)中的電子剛好都通過(guò)該截面,故環(huán)中具有電子的電量為:
q=It=8×10-6×10×10-3 C=8×10-8 Cw
環(huán)中具有電子數N=qe=8×10-81.6×10-19個(gè)=5×1011個(gè).故A對.
2.來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)一直線(xiàn)加速器加速,形成電流為I的細柱形質(zhì)子流.已知質(zhì)子源與靶間的距離為d,質(zhì)子電荷量為e,假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是勻強電場(chǎng),質(zhì)子到達靶時(shí)的速度為 v,則質(zhì)子源與靶間的質(zhì)子數為( )
A.Idev
B.2Idev
C.Idv
D.2Idv
解析:選B.設質(zhì)子源與靶間的質(zhì)子數為n,則I=nedv2=nev2d,n=2Idev.