7.如图2-1-4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,设基元电荷为e,以下解释中正确的是( )
图2-1-4
A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→A
B.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消
C.溶液内电流方向从A→B,电流I=n1+n2e2t
D.溶液内电流方向A→B,电流I=n1+n2et
解析:选D.正离子定向移动方向为电流方向,负离子定向移动方向和电流方向相反,正、负离子向相反方向移动,电流不能抵消,故A、B错.由于溶液内的电流是正、负离子共同形成的,故C错,D对.
8.来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速,形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d,质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场,质子到达靶时的速度为 v,则质子源与靶间的质子数为( )
A.Idev B.2Idev
C.Idv D.2Idv
解析:选B.设质子源与靶间的质子数为n,则I=nedv2=nev2d,n=2Idev.
9.铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为( )
A.光速c B.IneS
C.ρIneSm D.mIneSρ
解析:选D.假设电子定向移动的速率为v,那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数,而体积为vtS的铜的质量为vtSρ,摩尔数为vtSρm,所以电量q=vtSρnem.因电流I=qt=vSρenm,于是得:v=ImneSρ.
二、计算题
10.(1)在金属导体中,若10 s 内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少安?