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第十一章第一节电源和电流
知识点一电源
1电流的形成
如图11-1-1所示，由于A、B间存在电势差，用导线H连接起来后，自由电子在静电力作用下由B向A移动，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡。此过程导线中有瞬时电流产生。
2电源
(1)定义：电源是能不断把电子从正极搬运到负极，维持正、负极之间存在一定电势差的装置。如图11-1-2所示。
作用：维持电源正、负极间有一定的电势差，从而使电路中有持续电流。
例题：下列说法正确的是（　　）
A．点电荷是理想模型
B．电场线是真实存在于电场周围的
C．沿着电场线的方向电场强度一定减小
D．电源的作用是产生电荷
解：A．点电荷是理想模型，带电体的大小、形状、带电分布对问题的研究影响可以忽略时，带电体可以看成点电荷，故A正确；
B．电场线是为了形象的描述电场而假想的线，并不真实存在于电场周围的，故B错误；
C．电场线的稀疏的地方电场强度小，电场线的密集的地方电场强度大，沿着电场线的方向电场强度不一定减小，在匀强电场中，沿电场线的方向，电场强度不变，故C错误；
D．导体中本身就有自由电荷，电源的作用不是为电路持续地提供自由电荷，而是正负电荷分开，使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，电源两端就会产生电压，电压使电路中的电荷发生定向移动形成电流，不是产生电荷，故D错误。
故选：A。
知识点二恒定电流
1恒定电场
由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
2恒定电流
导体中的自由电荷在恒定电场作用下定向移动，形成大小、方向都不随时间变化的电流，叫作恒定电流。本章中的电流都为恒定电流。
(1)定义：通过导体某一横截面的电荷量q跟所用时间t的比值叫电流。
(2)定义式：
(3)单位：安培(A),1A=10 mA=10 μA。
(4)方向：规定为正电荷定向移动的方向，电流的方向和负电荷定向移动的方向相反。电流是标量，电流大小的运算不遵循平行四边形定则。
例题：对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（　　）
A．有可以自由移动的电荷
B．导体两端有电压
C．导体两端有方向不变的电压
D．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压
解：A、金属导体中就存在自由电荷，但不一定能形成恒定的电流。故A错误。
B、导体两端有电压时，导体中就有电流，但不一定产生恒定电流。故B错误。
C、导体两端有方向不变的电压，能产生方向不变的电流，但电流的大小还可能变化。故C错误。
D、导体两端有方向不变，且大小恒定的电压时，导体就能产生恒定的电流。故D正确。
故选：D。
知识点三电流的微观解释
1I=nqSv的推导
如图11-1-5所示，AD是粗细均匀、长为l的一段导体，两端加一定的电压，导体中自由电荷定向移动的平均速率为v,设导体横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷所带的电荷量为q。
导体AD中自由电荷总数N=nlS
总电荷量Q=Nq=nlSq
这些电荷都通过D端横截面所需要的时间
所以AD中的电流
即电流的微观表达式为I=nqSv。
2.与I=nqSv的比较
(1)是电流的定义式，q是在时间t内通过横截面的电荷量，表示大量电荷定向移动的宏观表现。
(2)I=nqSv是电流的决定式，q是每个自由电荷所带的电荷量，反映电流形成的微观实质。
例题：以下说法正确的是（　　）
A．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
B．表达式I=nqvS中的v指的是自由电子热运动的速率
C．电子的数量越多，电流越大
D．电子运动速率越大，电流越大
解：A、根据电流定义式可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，故A正确；
B、电流微观表达式I=nqvS中的v指的是自由电子定向运动的速率，不是自由电子热运动的速率，故B错误；
C、由电流微观表达式I=nqvS可知，单位体积内的自由电子数越多，电流不一定越大，还与导体的横截面积、电子定向移动的速率有关，所以电子的数量越多，电流不一定越大，故C错误；
D、由电流微观表达式I=nqvS可知，电流不仅仅与电子定向运动的速率有关，还与导体的横截面积、单位体积内自由电子的数目有关，所以电子运动速率越大，电流不一定越大，故D错误。
故选：A。
知识点四恒定电场与静电场的类比
恒定电场 静电场
产生 由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成。 由静电荷所产生。
区别 1 导体与电源相连接，形成一个闭合的回路，导体中建立恒定电场。 静电场的建立只需要有静电荷存在。
2 恒定电场条件下导体内部可以带电，导体内部的场强也可以不为零。 静电平衡状态下的导体内部场强为零。
共性 基本性质相同，在静电场中，电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。
1．（2024秋 静安区校级期中）某移动电源上标识的“4500mA h”反映的物理量是（　　）
A．电压 B．电功 C．功率 D．电量
2．（2024秋 涪城区校级期中）一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，在t时间内通过导线某一横截面的电荷量是q，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，在其两端仍加电压U时，在t时间内通过导线某一横截面的电荷量为（　　）
A． B．2q C． D．4q
3．（2024秋 武汉期中）在长度为l、横截面积为S、单位长度内含有自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子受电场力作用先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff＝kv（k是常数），则该导体的电阻等于（　　）
A． B． C． D．
4．（2024秋 奉贤区校级期中）一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过导体截面的电荷量q与通电时间t的图象如图所示。此图线的斜率（即tanθ）等于（　　）
A．U B．R C． D．
5．（2024秋 杭州期中）国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（　　）
A．F V B．A s C．J/V D．N m/V
6．（2024秋 枣庄期中）某品牌充电宝上标记的20000mA h反映的物理量为（　　）
A．电压 B．功率 C．电量 D．能量
7．（2024秋 永川区校级期中）一横截面积为S的铜导线，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电荷量为e，在时间t内通过导线横截面的自由电子数目为N，则自由电子定向移动速率为（　　）
A． B． C． D．
（多选）8．（2024秋 洛阳期中）某遥控器的相关参数如图所示。下列说法正确的是（　　）
电源：2节1.5V干电池（每节电池内阻约为0.5Ω） 工作电流：50mA 单次按压电路工作时间：1s 无线距离：空旷地无干扰50m左右 无线频率：433MHz±2MHz
A．遥控器工作时，电路中每通过1C电荷，每节电池都把1.5J化学能转化为电能
B．遥控器工作时，电池组两极间的电压为3V
C．遥控器工作时，电源的输出功率为150mW
D．若换用一个充满电为1000mA h的充电电池组，则该遥控器最多可按压约72000次
（多选）9．（2024秋 江西期中）关于电动势，下列说法中正确的是（　　）
A．电动势的大小是非静电力做功能力的反映
B．电动势就是闭合电路中电源两端的电压
C．电源提供的电能越多，电源的电动势越大
D．当电路中通过1C电荷量时，电源消耗其他形式能的数值等于电源电动势的大小
10．（2024秋 黄浦区校级期中）描述电源将其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量是 　 　 ，其单位可用国际单位制中的基本单位表示为 　 　 。
11．（2025春 浙江期中）无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈匝数n1＝1000，当两辆受电线圈匝数分别为甲：n2＝600，乙：n3＝200的新能源汽车同时在同一个送电线圈上充电，在理想情况下，忽略各种能量损耗，当送电线圈两端接在220V的交流电源上时，送电线圈上电流为2A，通过甲车的充电的电流为1A，则通过乙车的的电流为（　　）
A．10 A B．7 A C．3 A D．1 A
12．（2024秋 北京校级期中）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，此时导线中自由电子定向移动的平均速率为v。设导线在单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e。则在Δt时间内（　　）
A．通过导线横截面的电荷量为ne
B．通过导线横截面的电荷量为nevS
C．通过导线横截面的自由电子数为
D．通过导线横截面的自由电子数为
13．（2024春 屯溪区校级期中）一架半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说（　　）
A．1h电池供给1C的电量
B．1000s电池供给8C的电量
C．1s电池供给8C的电量
D．1min电池供给8C的电量
14．（2024秋 顺义区校级期中）扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图所示为某品牌智能扫地机器人及其铭牌上的部分文字说明，若已知该扫地机器人从电能耗尽开始充电，需要充满电的时间约4.5h，电池容量为2600mAh、电压为14.4V，电能全部用完算一次工作时间。则下列说法正确的是（　　）
产品型号 DF43/DF45
工作电压 14.4V 额定功率 22W
充电座额定输出电压 19V 充电座额定输出电流 0.6A
电池种类及规格 锂电池14.4V/2600mAh
A．电池容量是指电池储存电能的大小
B．扫地机器人正常工作电流为0.6A
C．扫地机器人充满电后一次工作时间约为1.7h
D．扫地机器人充满电后一次工作时间约为2.3h
15．（2024春 西湖区校级期中）以下物理量为矢量，且单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　）
A．电流、A
B．力、kg m2/s2
C．功率、kg m2/s3
D．电场强度、kg m/（A s3）
16．（2024秋 福田区校级期中）2024年9月3日，华为Mate60Pro发售，市场异常火爆，一机难求。该机搭载了一块5000mA h的大容量电池，若用充满电后的该手机观看视频，可连续观看12个小时，则观看视频时电池的平均放电电流约为（　　）
A．0.35A B．0.42A C．0.48A D．0.55A
17．（2024秋 如皋市期中）北京正负电子对撞机的储存环是周长为L的圆形轨道。当环中电子以速度v沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为I，已知电子电荷量为﹣e，则环中运行的电子数目为（　　）
A． B． C． D．
18．（2024秋 顺义区校级期中）均匀带电绝缘圆环电荷量为Q，半径为R。现使圆环绕如图所示过圆心的轴以线速度v匀速转动，则圆环转动产生的等效电流为（　　）
A．Qv B． C． D．
19．（2024秋 海珠区校级期中）物理学中经常看到形如x的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关；另一种情形是x虽然可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于前一种情形的是（　　）
A．电流I B．场强E
C．电势φ D．电容C
（多选）20．（2024秋 城关区校级期中）某次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为1km，一次短时闪电过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪电持续时间约为6×10﹣5s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（　　）
A．闪电电流的平均值约为1×105A
B．闪电电流的平均值约为1×104A
C．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/m
D．闪电前云地间的电场强度约为1×1012V/m
21．（2024秋 墨玉县期中）对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（　　）
A．有可以自由移动的电荷
B．导体两端有电压
C．导体两端有方向不变的电压
D．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压
22．（2024秋 鲤城区校级期中）对电流的理解，下列说法正确的是（　　）
A．电流的方向总是从电源的正极流向负极
B．通过导体横截面的电荷量的多少就是电流的大小
C．恒定电流是由恒定电场产生的
D．在电解液中有自由的正离子和负离子，电流的方向不能确定
23．（2024秋 相山区校级期中）如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I．已知金属导体的横截面积是S．导体单位长度的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为ve，则下列说法中正确的是（　　）
A．自由电子定向移动的速率为ve
B．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
C．自由电子定向移动的速率为
D．自由电子定向移动的速率为
24．（2024秋 徐州期中）满足下面哪个条件，就能产生持续电流（　　）
A．有自由电子 B．导体两端有电压
C．任何物体两端有电压 D．导体两端有恒定电压
25．（2024秋 沙坪坝区校级期中）金属导体中满足下面哪一个条件，就产生恒定电流（　　）
A．有自由电子
B．导体两端有电压
C．导体两端有方向不变的电压
D．导体两端有恒定的电压
26．（2024秋 余姚市校级期中）金属导体满足下面哪一个条件，就产生恒定电流（　　）
A．导体有能自由移动的电荷
B．导体两端有高度差
C．导体被置于电场中
D．导体两端存在着恒定的电压
27．（2024秋 汪清县校级期中）下列叙述中，不是产生电流的条件是（　　）
A．有自由移动的电荷 B．导体两端存在电势差
C．电路是闭合电路 D．导体有电阻
（多选）28．（2024秋 茶陵县校级期中）对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（　　）
A．导体内部的电场强度为零
B．导体是个等势体
C．导体两端有恒定的电压存在
D．通过导体某个截面的电量在任意相等的时间内都相等
（多选）29．（2024秋 定海区校级期中）关于电流，下列叙述正确的是（　　）
A．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
B．电源的作用可以使电路中有持续电流
C．导体中没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动
D．恒定电流是由恒定电场产生的
（多选）30．（2024秋 和平区期中）下列关于电流的说法中，正确的是（　　）
A．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
B．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安
C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
D．由可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越少
31．（2025春 北仑区校级期中）2024年11月26日，全球瞩目的智能手机华为Mate 70Pro上市。已知其锂离子聚合物电池容量为5700mA h，手机支持超级快充“20V/5A”。这里与“mA h”相对应的物理量是（　　）
A．功率 B．电量 C．电容 D．能量
32．（2025春 杭州期中）某手机的说明书标明该手机电池容量为4000mA h，待机时间为22d。其中单位“mA h”（毫安时）对应的物理量是（　　）
A．能量 B．位移 C．电流 D．电荷量
33．（2024秋 广州校级期中）据报导，华为最新的某型号手机的电池容量达到7000mA h，且拥有低功耗芯片加持，使得它的待机时间超过18天，持续播放视频的持续时间为20小时，则播放视频时产生的电流约为（　　）
A．16mA B．200mA C．350mA D．400mA
34．（2024秋 南岸区校级期中）对电流概念的正确理解是（　　）
A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大
B．单位时间内通过导体横截面的电量越多，电流越大
C．因为电流有方向，所以电流是一个矢量
D．电流的方向就是电荷移动的方向
35．（2024秋 天津期中）如图所示，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿水平方向向右做速度为v的匀速直线运动。若棒的横截面积为S，单位长度所带的电荷量为﹣q（q＞0），由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向分别是（　　）
A．qv；向左 B．qvS；向左 C．qv；向右 D．qvS；向右
36．（2024秋 江西期中）对已经全部放电的容量为4200mAh（16Wh）的锂电池进行充电，充电器的功率为40W，充电效率为88%。下列说法正确的是（　　）
A．电池的容量为4200C
B．电池的容量为1512C
C．电池充满电大约需要0.45h
D．电池充满电大约需要0.40h
37．（2024秋 金牛区校级期中）下列关于电流的说法中正确的是（　　）
A．电流是有方向的，因此电流是矢量
B．电流的方向与电子定向移动的方向一致
C．电阻恒定的导体中的电流大小与加在其两端的电压成正比
D．导体中的电流大小与通过导体横截面的电量成正比
38．（2024秋 城西区校级期中）一段导体材料中，每秒钟有0.2C正电荷和0.3C负电荷相向运动，则电流为　 　 ．
39．（2024秋 朝阳区校级期中）若距地面高约2km的空中有两块乌云，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差约为3×109V且在没放电前保持不变。已知空气的电场强度达到3×106V/m将被击穿放电。请对以下问题进行估算（估算时可以把两块乌云间电场看成是匀强电场）。
（1）当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？
（2）若某次闪电，两块乌云在很短时间放电完毕，两块乌云之间电势差变为零，通过的电荷量为500C，可释放多少能量？
（3）这次放电现象将（2）问中的电荷放电完毕历时约0.01s，则其平均电流约为多大？
40．（2024秋 城关区校级期中）某段导体中有6.25×1020个自由电子沿ab定向通过导体截面，形成的电流是10A?问这么多电子通过该导体的横截面需要多长时间?导体中的电流方向如何？（已知元电荷量e＝1.6×10﹣19C）
41．（2024秋 涵江区校级期中）关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．因为电流有方向，所以电流是矢量．
B．电子运动的速率越大，电流越大
C．通过导线截面的电荷量越多，电流越大
D．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大
42．（2024秋 北京校级期中）一段均匀铜导体的电阻为r，横截面积为S，导体两端所加电压为U，电子电量为﹣e，导体中单位体积内的自由电子数为n，则电子在铜导体中定向迁移的速率为（　　）
A． B． C． D．
43．（2024秋 北京校级期中）一根长为L，横截面积为S的金属棒，金属棒中单位长度的自由电子数为n，元电荷为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，电流的大小为（　　）
A．nesv B．nev C．nLsev D．ev
44．（2024秋 顺义区校级期中）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）
A．nvS B．nvΔt C． D．
45．（2024春 西湖区校级期中）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l、电阻率为ρ、横截面积为S的细金属直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e、质量为m。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力，若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为k。下列说法不正确的是（　　）
A．比例系数k＝ne2ρ
B．比例系数k与导线中自由电子定向移动的速率v有关
C．当该导线通有恒定的电流I时导线中自由电子定向移动的速率
D．金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等
46．（2024秋 鼓楼区校级期中）一根长为L、横截面积为S的金属棒，电阻为R，棒内单位体积的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
47．（2024秋 兰州期中）以下说法正确的是（　　）
A．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
B．表达式I＝nqvS中的v指的是自由电子热运动的速率
C．电子的数量越多，电流越大
D．电子运动速率越大，电流越大
48．（2024秋 西城区校级期中）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l、电阻率为ρ、横截面积为S的细金属直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e、质量为m。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力f，在电场力和平均阻力的作用下，自由电子的定向移动速率不变。下列说法不正确的是（　　）
A．当该导线通有恒定的电流I时导线中自由电子定向移动的速率
B．金属中电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等
C．金属中的电子所受平均阻力f与温度无关
D．某确定金属中的电子所受平均阻力f与电子定向移动的速率成正比
49．（2024秋 福清市期中）一横截面积为S的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为n，电子的电荷量为e，若电子定向移动的速度为v时，则导线中的电流为（　　）
A．nev B．neSv C． D．
50．（2024秋 西城区校级期中）有一横截面积为S的铜导线，每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e。当电子的定向移动的速度为v时，通过导线横截面的电流可表示为（　　）
A．nSv B．nve C．neSv D．neSvt
51．（2024秋 北京校级期中）电子绕核运动可等效为一环形电流，如图所示。氢原子的电子绕核运动的半径为R，电子质量为m，电荷量为e，静电力常量为k，则此环形电流的大小为（　　）
A． B．
C． D．
52．（2024秋 福田区校级期中）电子绕氢原子核一周的时间大约是150as（1as＝10﹣18s），已知电子所带电荷量为1.6×10﹣19C，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（　　）
A．1×10﹣3A B．1×10﹣21A
C．2.4×10﹣17A D．2.4×10﹣35A
53．（2024秋 蜀山区校级期中）北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中电子以光速的沿环运动而形成I的等效电流时，环中运行的电子数目为（已知光速为c，电子电荷量为e）（　　）
A． B． C． D．
54．（2024秋 石家庄期中）北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中电子以速率v沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为I，已知电子电荷量为e，则环中运行的电子数目为（　　）
A． B． C． D．
55．（2024秋 朝阳区校级期中）如图所示，橡胶圆环的横截面积S远小于圆环的半径，圆环均匀带电，总的带电量为q，现在使圆环绕过圆心O所在的轴（轴与圆环所在的平面垂直）以某一角速度做匀速转动，已知圆环上的某个电荷的线速度为v，弧AB对应的弧长为L，对应的圆心角为θ（用弧度制来表示的），则圆环产生的等效电流为（　　）
A． B． C． D．
56．（2024秋 马尾区期中）安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和方向为（　　）
A．，逆时针 B．，顺时针
C．，逆时针 D．，顺时针
57．（2024秋 丰台区校级期中）如图，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为v的匀速直线运动。若棒横截面积为S，单位长度所带的电荷量为q，由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向是（　　）
A．qvS，与v同向 B．qvS，与v反向
C．，与v同向 D．qv，与v反向
58．（2024秋 沙坪坝区校级期中）如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横轴面积为S，单位长度所带的电荷量为﹣q。由于棒的运动而形成的等效电流（　　）
A．大小为qv，方向与v相反
B．大小为qvS，方向与v相同
C．大小为，方向与v相同
D．大小为，方向与v相反
59．（2024秋 红谷滩区校级期中）电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子沿半径为r的圆形轨道运动，已知电子的质量为m、电荷量为e，则其等效电流的大小为（　　）
A． B．
C． D．
60．（2024秋 西城区校级期中）如图所示，一根横截面积为s的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷，每单位长度上电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为（　　）
A．qv B． C．qvs D．第十一章第一节电源和电流
知识点一电源
1电流的形成
如图11-1-1所示，由于A、B间存在电势差，用导线H连接起来后，自由电子在静电力作用下由B向A移动，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡。此过程导线中有瞬时电流产生。
2电源
(1)定义：电源是能不断把电子从正极搬运到负极，维持正、负极之间存在一定电势差的装置。如图11-1-2所示。
作用：维持电源正、负极间有一定的电势差，从而使电路中有持续电流。
例题：下列说法正确的是（　　）
A．点电荷是理想模型
B．电场线是真实存在于电场周围的
C．沿着电场线的方向电场强度一定减小
D．电源的作用是产生电荷
解：A．点电荷是理想模型，带电体的大小、形状、带电分布对问题的研究影响可以忽略时，带电体可以看成点电荷，故A正确；
B．电场线是为了形象的描述电场而假想的线，并不真实存在于电场周围的，故B错误；
C．电场线的稀疏的地方电场强度小，电场线的密集的地方电场强度大，沿着电场线的方向电场强度不一定减小，在匀强电场中，沿电场线的方向，电场强度不变，故C错误；
D．导体中本身就有自由电荷，电源的作用不是为电路持续地提供自由电荷，而是正负电荷分开，使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，电源两端就会产生电压，电压使电路中的电荷发生定向移动形成电流，不是产生电荷，故D错误。
故选：A。
知识点二恒定电流
1恒定电场
由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
2恒定电流
导体中的自由电荷在恒定电场作用下定向移动，形成大小、方向都不随时间变化的电流，叫作恒定电流。本章中的电流都为恒定电流。
(1)定义：通过导体某一横截面的电荷量q跟所用时间t的比值叫电流。
(2)定义式：
(3)单位：安培(A),1A=10 mA=10 μA。
(4)方向：规定为正电荷定向移动的方向，电流的方向和负电荷定向移动的方向相反。电流是标量，电流大小的运算不遵循平行四边形定则。
例题：对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（　　）
A．有可以自由移动的电荷
B．导体两端有电压
C．导体两端有方向不变的电压
D．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压
解：A、金属导体中就存在自由电荷，但不一定能形成恒定的电流。故A错误。
B、导体两端有电压时，导体中就有电流，但不一定产生恒定电流。故B错误。
C、导体两端有方向不变的电压，能产生方向不变的电流，但电流的大小还可能变化。故C错误。
D、导体两端有方向不变，且大小恒定的电压时，导体就能产生恒定的电流。故D正确。
故选：D。
知识点三电流的微观解释
1I=nqSv的推导
如图11-1-5所示，AD是粗细均匀、长为l的一段导体，两端加一定的电压，导体中自由电荷定向移动的平均速率为v,设导体横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷所带的电荷量为q。
导体AD中自由电荷总数N=nlS
总电荷量Q=Nq=nlSq
这些电荷都通过D端横截面所需要的时间
所以AD中的电流
即电流的微观表达式为I=nqSv。
2.与I=nqSv的比较
(1)是电流的定义式，q是在时间t内通过横截面的电荷量，表示大量电荷定向移动的宏观表现。
(2)I=nqSv是电流的决定式，q是每个自由电荷所带的电荷量，反映电流形成的微观实质。
例题：以下说法正确的是（　　）
A．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
B．表达式I=nqvS中的v指的是自由电子热运动的速率
C．电子的数量越多，电流越大
D．电子运动速率越大，电流越大
解：A、根据电流定义式可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，故A正确；
B、电流微观表达式I=nqvS中的v指的是自由电子定向运动的速率，不是自由电子热运动的速率，故B错误；
C、由电流微观表达式I=nqvS可知，单位体积内的自由电子数越多，电流不一定越大，还与导体的横截面积、电子定向移动的速率有关，所以电子的数量越多，电流不一定越大，故C错误；
D、由电流微观表达式I=nqvS可知，电流不仅仅与电子定向运动的速率有关，还与导体的横截面积、单位体积内自由电子的数目有关，所以电子运动速率越大，电流不一定越大，故D错误。
故选：A。
知识点四恒定电场与静电场的类比
恒定电场 静电场
产生 由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成。 由静电荷所产生。
区别 1 导体与电源相连接，形成一个闭合的回路，导体中建立恒定电场。 静电场的建立只需要有静电荷存在。
2 恒定电场条件下导体内部可以带电，导体内部的场强也可以不为零。 静电平衡状态下的导体内部场强为零。
共性 基本性质相同，在静电场中，电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。
1．（2024秋 静安区校级期中）某移动电源上标识的“4500mA h”反映的物理量是（　　）
A．电压 B．电功 C．功率 D．电量
【答案】D
【解答】解：”4500mA h“的单位”mA h“表示为在1mA恒流的情况下，可持续工作一小时，是电池容量的计量单位，即电量，故D正确，ABC错误；
故选：D。
2．（2024秋 涪城区校级期中）一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，在t时间内通过导线某一横截面的电荷量是q，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，在其两端仍加电压U时，在t时间内通过导线某一横截面的电荷量为（　　）
A． B．2q C． D．4q
【答案】C
【解答】解：根据题意由电阻定律可知R，将此导线均匀拉长到原来的2倍时，导线体积不变，长度变为2L，横截面积为，电阻变成R′，由题意可知I，I，解得q′，故C正确，ABD错误；
故选：C。
3．（2024秋 武汉期中）在长度为l、横截面积为S、单位长度内含有自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子受电场力作用先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff＝kv（k是常数），则该导体的电阻等于（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解答】解：电子在电场中受到的电场力大小为：F＝eE
由题意可知：F＝Ff＝kv
根据电流强度的定义，可得：Inev
则由欧姆定律可得：R
联立解得该导体的电阻为：R，故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．（2024秋 奉贤区校级期中）一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过导体截面的电荷量q与通电时间t的图象如图所示。此图线的斜率（即tanθ）等于（　　）
A．U B．R C． D．
【答案】C
【解答】解：根据，则q﹣t线的斜率等于和电流I；
故C正确ABD错误。
故选：C。
5．（2024秋 杭州期中）国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（　　）
A．F V B．A s C．J/V D．N m/V
【答案】B
【解答】解：根据电流的定义可知I，则电荷量q＝It，在国际单位制中，电流I的单位是A，时间t的单位是s，故电荷量的单位是A s；故ACD错误，B正确；
故选：B。
6．（2024秋 枣庄期中）某品牌充电宝上标记的20000mA h反映的物理量为（　　）
A．电压 B．功率 C．电量 D．能量
【答案】C
【解答】解：单位mA h对应的电流与时间的乘积，根据q＝It可知，单位mA h对应的物理量是电量，故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．（2024秋 永川区校级期中）一横截面积为S的铜导线，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电荷量为e，在时间t内通过导线横截面的自由电子数目为N，则自由电子定向移动速率为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解答】解：在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线体积为：V＝vtS。
又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N＝nvst．解得：v，故A正确，BCD错误。
故选：A。
（多选）8．（2024秋 洛阳期中）某遥控器的相关参数如图所示。下列说法正确的是（　　）
电源：2节1.5V干电池（每节电池内阻约为0.5Ω） 工作电流：50mA 单次按压电路工作时间：1s 无线距离：空旷地无干扰50m左右 无线频率：433MHz±2MHz
A．遥控器工作时，电路中每通过1C电荷，每节电池都把1.5J化学能转化为电能
B．遥控器工作时，电池组两极间的电压为3V
C．遥控器工作时，电源的输出功率为150mW
D．若换用一个充满电为1000mA h的充电电池组，则该遥控器最多可按压约72000次
【答案】AD
【解答】解：A、每节电池的电动势为1.5V，根据电动势的定义可以知道电路中每通过1C电荷，消耗的电能为W＝qE＝1×1.5J＝1.5J，则有1.5J的化学能转化为电能，故A正确；
B、遥控器工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3V，故B错误；
C、遥控器工作时，电源消耗的总功率为P＝2EI＝2×1.5V×50mA＝150mW，电源的输出功率小于电源消耗的总功率，故C错误；
D、若换用一个充满电为1000mA h的充电电池组，最多可按压的次数为n次＝72000次，故D正确。
故选：AD。
（多选）9．（2024秋 江西期中）关于电动势，下列说法中正确的是（　　）
A．电动势的大小是非静电力做功能力的反映
B．电动势就是闭合电路中电源两端的电压
C．电源提供的电能越多，电源的电动势越大
D．当电路中通过1C电荷量时，电源消耗其他形式能的数值等于电源电动势的大小
【答案】AD
【解答】解：ACD．根据公式可知，电动势的大小是非静电力做功能力的反映；电源的电动势决定于电源本身，电源提供的电能越多，电源的电动势不一定越大；当电路中通过1C电荷量时，电源消耗其他形式能，也就是非静电力作答功的数值等于电源电动势的大小，故AD正确，C错误；
B．电动势就是闭合电路中内电路电压与外电路电压之和，即E＝U+U内＝U+Ir，故B错误。
故选：AD。
10．（2024秋 黄浦区校级期中）描述电源将其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量是 　 　 ，其单位可用国际单位制中的基本单位表示为 　 　 。
【答案】电动势；kg m2 s﹣3 A﹣1
【解答】解：电动势是表征电源特性的物理量，即描述电源将其它形式的能转化为电能本领大小的物理量，其单位与电压单位相同，为伏特（V）。
根据：U＝Ed，E，q＝It，F＝ma，可得：U，进而可得：1V1kg m2 s﹣3 A﹣1
单位伏特用国际单位制中的基本单位可表示为kg m2 s﹣3 A﹣1。
故答案为：电动势；kg m2 s﹣3 A﹣1
11．（2025春 浙江期中）无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈匝数n1＝1000，当两辆受电线圈匝数分别为甲：n2＝600，乙：n3＝200的新能源汽车同时在同一个送电线圈上充电，在理想情况下，忽略各种能量损耗，当送电线圈两端接在220V的交流电源上时，送电线圈上电流为2A，通过甲车的充电的电流为1A，则通过乙车的的电流为（　　）
A．10 A B．7 A C．3 A D．1 A
【答案】B
【解答】解：根据题意，根据理想变压器变压比公式为
代入数据，解得
U2＝132V
同理
代入数据，解得
U3＝44V
对于理想变压器，有输入功率等于输出功率
P入＝P出
而
P＝UI
根据题意有
I1U1＝I2U2+I3U3
代入数据，解得
I3＝7A。
故B正确，ACD错误。
故选：B。
12．（2024秋 北京校级期中）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，此时导线中自由电子定向移动的平均速率为v。设导线在单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e。则在Δt时间内（　　）
A．通过导线横截面的电荷量为ne
B．通过导线横截面的电荷量为nevS
C．通过导线横截面的自由电子数为
D．通过导线横截面的自由电子数为
【答案】C
【解答】解：AB、从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，在Δt时间内通过导线横截面的电荷量为：q＝nvSe Δt，故AB错误；
CD、根据电流的定义式I，可得通过导线横截面的自由电子数为：N，故C正确，D错误。
故选：C。
13．（2024春 屯溪区校级期中）一架半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说（　　）
A．1h电池供给1C的电量
B．1000s电池供给8C的电量
C．1s电池供给8C的电量
D．1min电池供给8C的电量
【答案】B
【解答】解：电池供电的电流I＝8mA，若电量q＝1C，则由电流的定义式I，得到时间t＝1000s；若电量q＝8C，时间t＝8000s。
故选：B。
14．（2024秋 顺义区校级期中）扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图所示为某品牌智能扫地机器人及其铭牌上的部分文字说明，若已知该扫地机器人从电能耗尽开始充电，需要充满电的时间约4.5h，电池容量为2600mAh、电压为14.4V，电能全部用完算一次工作时间。则下列说法正确的是（　　）
产品型号 DF43/DF45
工作电压 14.4V 额定功率 22W
充电座额定输出电压 19V 充电座额定输出电流 0.6A
电池种类及规格 锂电池14.4V/2600mAh
A．电池容量是指电池储存电能的大小
B．扫地机器人正常工作电流为0.6A
C．扫地机器人充满电后一次工作时间约为1.7h
D．扫地机器人充满电后一次工作时间约为2.3h
【答案】C
【解答】解：A.电池容量是指电池的存储电荷量的多少，故A错误；
B.扫地机器人正常工作时的电流为，故B错误；
CD.扫地机器人充满电后一次工作时间为，故C正确，D错误。
故选：C。
15．（2024春 西湖区校级期中）以下物理量为矢量，且单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　）
A．电流、A
B．力、kg m2/s2
C．功率、kg m2/s3
D．电场强度、kg m/（A s3）
【答案】D
【解答】解：A．电流的加减使用代数法则，是标量，其单位用国际单位制基本单位表示为A，故A错误；
B．力是矢量，根据F＝ma，可知其单位用国际单位制基本单位表示为kg m/s2，故B错误；
C．功率是标量，根据P＝Fv，可知其单位用国际单位制基本单位表示为kg m2/s3，故C错误；
D．电场强度是矢量，根据，可知其单位用国际单位制基本单位表示为kg m/（A s3），故D正确。
故选：D。
16．（2024秋 福田区校级期中）2024年9月3日，华为Mate60Pro发售，市场异常火爆，一机难求。该机搭载了一块5000mA h的大容量电池，若用充满电后的该手机观看视频，可连续观看12个小时，则观看视频时电池的平均放电电流约为（　　）
A．0.35A B．0.42A C．0.48A D．0.55A
【答案】B
【解答】解：由题意可知电池的电荷量为：Q＝5000mA h＝5A h，电流定义式得：
故B正确，ACD错误。
故选：B。
17．（2024秋 如皋市期中）北京正负电子对撞机的储存环是周长为L的圆形轨道。当环中电子以速度v沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为I，已知电子电荷量为﹣e，则环中运行的电子数目为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：电子在圆环中运动一周的时间
T
根据电流的定义式
I
联立解得
n
故ACD错误，B正确；
故选：B。
18．（2024秋 顺义区校级期中）均匀带电绝缘圆环电荷量为Q，半径为R。现使圆环绕如图所示过圆心的轴以线速度v匀速转动，则圆环转动产生的等效电流为（　　）
A．Qv B． C． D．
【答案】D
【解答】解：根据电流的定义I可知，
圆环转动的周期：
圆环转动产生的等效电流：，故ABC错误，D正确；
故选：D。
19．（2024秋 海珠区校级期中）物理学中经常看到形如x的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关；另一种情形是x虽然可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于前一种情形的是（　　）
A．电流I B．场强E
C．电势φ D．电容C
【答案】A
【解答】解：A、电流，是纯电阻电路的电流决定式，电流与导体两端电压成正比，与电阻值成反比，即电流与电压、电流均有关，属于前一种关系，故A正确；
B、场强，是电场强度的定义式，电场强度由场源、研究点的位置有关，与试探电荷的电荷量及受到的电场力均无关，属于后一种关系，故B错误；
C、电势，是电势的定义式，电势由场源、研究点的位置有关，与试探电荷的电荷量及试探电荷的电势能均无关，属于后一种关系，故C错误；
D、电容，是电容的定义式，电容由绝缘介质、极板间距、极板正对面积有关，与电容电压、电容储存的电荷量均无关，属于后一种关系，故D错误。
故选：A。
（多选）20．（2024秋 城关区校级期中）某次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为1km，一次短时闪电过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪电持续时间约为6×10﹣5s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（　　）
A．闪电电流的平均值约为1×105A
B．闪电电流的平均值约为1×104A
C．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/m
D．闪电前云地间的电场强度约为1×1012V/m
【答案】AC
【解答】解：AB、根据电流强度的定义式可得，电流IA＝1×105 A，故A正确，B错误；
CD、电场强度的大小为EV/m＝1×106V/m，故C正确，D错误。
故选：AC。
21．（2024秋 墨玉县期中）对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（　　）
A．有可以自由移动的电荷
B．导体两端有电压
C．导体两端有方向不变的电压
D．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压
【答案】D
【解答】解：
A、金属导体中就存在自由电荷，但不一定能形成恒定的电流。故A错误。
B、导体两端有电压时，导体中就有电流，但不一定产生恒定电流。故B错误。
C、导体两端有方向不变的电压，能产生方向不变的电流，但电流的大小还可能变化。故C错误。
D、导体两端有方向不变，且大小恒定的电压时，导体就能产生恒定的电流。故D正确。
故选：D。
22．（2024秋 鲤城区校级期中）对电流的理解，下列说法正确的是（　　）
A．电流的方向总是从电源的正极流向负极
B．通过导体横截面的电荷量的多少就是电流的大小
C．恒定电流是由恒定电场产生的
D．在电解液中有自由的正离子和负离子，电流的方向不能确定
【答案】C
【解答】解：A．在电源外部电流的方向总是从电源的正极流向负极，在电源内部电流的方向总是从电源的负极流向正极，故A错误；
B．根据电流的概念，单位时间内通过导体横截面的电荷量的多少就是电流的大小，故B错误；
C．恒定电流是由导体两端稳定的电压形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流，故C正确；
D．电流是有方向的，电流的方向是人为规定的，物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向一定的方向一定与电流方向相反，故D错误。
故选：C。
23．（2024秋 相山区校级期中）如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I．已知金属导体的横截面积是S．导体单位长度的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为ve，则下列说法中正确的是（　　）
A．自由电子定向移动的速率为ve
B．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
C．自由电子定向移动的速率为
D．自由电子定向移动的速率为
【答案】C
【解答】解：A、自由电子定向移动的速率与自由电子做无规则热运动的速率无关，所以自由电子定向移动的速率不是ve，故A错误；
B、自由电子定向移动的速度小于真空中的光速c，故B错误；
CD、根据电流强度的定义式，可得：Inve，则自由电子定向移动的速率为：v，故C正确，D错误。
故选：C。
24．（2024秋 徐州期中）满足下面哪个条件，就能产生持续电流（　　）
A．有自由电子 B．导体两端有电压
C．任何物体两端有电压 D．导体两端有恒定电压
【答案】D
【解答】解：A、导体有能自由移动的电荷，不一定能形成电流，导体两端还要存在电压才产生电流。故A错误。
B、导体两端有恒定电压时，才能产生恒定电流；故B错误；
C、若物体是绝缘体，则有电压时也不会导电；故C错误。
D、导体两端有恒定电压时，导体两端一定有恒定电流；故D正确；
故选：D。
25．（2024秋 沙坪坝区校级期中）金属导体中满足下面哪一个条件，就产生恒定电流（　　）
A．有自由电子
B．导体两端有电压
C．导体两端有方向不变的电压
D．导体两端有恒定的电压
【答案】D
【解答】解：
A、金属导体中就存在自由电荷，但不一定能形成恒定的电流。故A错误。
B、导体两端有电压时，导体中就有电流，但不一定产生恒定电流。故B错误。
C、导体两端有方向不变的电压，能产生方向不变的电流，但电流的大小还可能变化。故C错误。
D、导体两端有方向不变，且大小恒定的电压时，导体就能产生恒定的电流。故D正确。
故选：D。
26．（2024秋 余姚市校级期中）金属导体满足下面哪一个条件，就产生恒定电流（　　）
A．导体有能自由移动的电荷
B．导体两端有高度差
C．导体被置于电场中
D．导体两端存在着恒定的电压
【答案】D
【解答】解：A、导体有能自由移动的电荷，不一定能形成电流，导体两端还要存在电压才产生电流。故A错误。
B、导体两端有高度差与是否产生电流无关。故B错误。
C、导体被置于电场中，导体可能形成短暂的电流，不能形成持续的电流。故C错误。
D、导体两端存在着恒定的电压时导体中产生持续的恒定电流。故D正确。
故选：D。
27．（2024秋 汪清县校级期中）下列叙述中，不是产生电流的条件是（　　）
A．有自由移动的电荷 B．导体两端存在电势差
C．电路是闭合电路 D．导体有电阻
【答案】D
【解答】解：导体产生恒定电流必须具备两个条件：一是存在自由电荷；二导体两端存在恒定电压，故ABC正确，D错误
本题选错误的，故选：D。
（多选）28．（2024秋 茶陵县校级期中）对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（　　）
A．导体内部的电场强度为零
B．导体是个等势体
C．导体两端有恒定的电压存在
D．通过导体某个截面的电量在任意相等的时间内都相等
【答案】CD
【解答】解：
A、由题，导体通有恒定电流，导体内部就建立了恒定电场，场强不为零。故A错误。
B、C顺着电流方向，电势逐渐降低，导体两端存在恒定的电势差，即导体两端有恒定的电压存在。故B错误，C正确。
D、根据电流的定义式I，电流I恒定不变，则在任意相等的时间内通过导体某个截面的电量都相等。故D正确。
故选：CD。
（多选）29．（2024秋 定海区校级期中）关于电流，下列叙述正确的是（　　）
A．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
B．电源的作用可以使电路中有持续电流
C．导体中没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动
D．恒定电流是由恒定电场产生的
【答案】ABD
【解答】解：A、我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流；故A正确；
B、电源的作用可以使电路中产生持续电流；故B正确；
C、导体内部的电荷在做无规则运动，没有电流时它们也在运动；故C错误；
D、恒定电流是由于电源产生的恒定电场而产生的；故D正确；
故选：ABD。
（多选）30．（2024秋 和平区期中）下列关于电流的说法中，正确的是（　　）
A．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
B．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安
C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
D．由可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越少
【答案】AB
【解答】解：A、恒定电流最大的特点就是大小和方向都不变，A正确；
B、国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，B正确；
C、电流既有大小又有方向，但是标量，C错误；
D、由可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，D错误；
故选：AB。
31．（2025春 北仑区校级期中）2024年11月26日，全球瞩目的智能手机华为Mate 70Pro上市。已知其锂离子聚合物电池容量为5700mA h，手机支持超级快充“20V/5A”。这里与“mA h”相对应的物理量是（　　）
A．功率 B．电量 C．电容 D．能量
【答案】B
【解答】解：根据公式q＝It，可知题中“mA h”是电量的单位，不是能量的单位，故ACD错误，B正确。
故选：B。
32．（2025春 杭州期中）某手机的说明书标明该手机电池容量为4000mA h，待机时间为22d。其中单位“mA h”（毫安时）对应的物理量是（　　）
A．能量 B．位移 C．电流 D．电荷量
【答案】D
【解答】解：根据q＝It可知，单位“mA h”对应的物理量是电荷量，故D正确，ABC错误。
故选：D。
33．（2024秋 广州校级期中）据报导，华为最新的某型号手机的电池容量达到7000mA h，且拥有低功耗芯片加持，使得它的待机时间超过18天，持续播放视频的持续时间为20小时，则播放视频时产生的电流约为（　　）
A．16mA B．200mA C．350mA D．400mA
【答案】C
【解答】解：根据电流的定义式，播放视频时产生的电流，故C正确，ABD错误。
故选：C。
34．（2024秋 南岸区校级期中）对电流概念的正确理解是（　　）
A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大
B．单位时间内通过导体横截面的电量越多，电流越大
C．因为电流有方向，所以电流是一个矢量
D．电流的方向就是电荷移动的方向
【答案】B
【解答】解：AB、根据电路的定义式I，即单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大，故A错误，B正确；
CD、据电流方向的规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向，电流虽有方向，但电流是标量，故CD错误。
故选：B。
35．（2024秋 天津期中）如图所示，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿水平方向向右做速度为v的匀速直线运动。若棒的横截面积为S，单位长度所带的电荷量为﹣q（q＞0），由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向分别是（　　）
A．qv；向左 B．qvS；向左 C．qv；向右 D．qvS；向右
【答案】A
【解答】解：均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为v的匀速直线运动，形成等效电流，电流的方向与v反向，电流方向向左。设橡胶棒的长度为l，根据电流强度的定义得
根据题意得
Q＝lq
l＝vt
解得
I＝qv
故BCD错误，A正确。
故选：A。
36．（2024秋 江西期中）对已经全部放电的容量为4200mAh（16Wh）的锂电池进行充电，充电器的功率为40W，充电效率为88%。下列说法正确的是（　　）
A．电池的容量为4200C
B．电池的容量为1512C
C．电池充满电大约需要0.45h
D．电池充满电大约需要0.40h
【答案】C
【解答】解：AB．根据题意可得，容量为：Q＝4200mAh
由电流的定义式，可得电池的容量满足
Q＝It＝4.2×3600C＝15120C
故AB错误；
CD．电池充满电时间满足
T
解得：T＝0.45h
故C正确，D错误。
故选：C。
37．（2024秋 金牛区校级期中）下列关于电流的说法中正确的是（　　）
A．电流是有方向的，因此电流是矢量
B．电流的方向与电子定向移动的方向一致
C．电阻恒定的导体中的电流大小与加在其两端的电压成正比
D．导体中的电流大小与通过导体横截面的电量成正比
【答案】C
【解答】解：A．电流有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，但电流的运算并不适用矢量运算法则，即电流不属于矢量，是标量，故A错误；
B．规定正电荷定向移动的方向为电流方向，与电子定向移动的方向相反，故B错误；
C．由纯电阻的电流决定式可知，恒定电阻的电流大小，与加在导体两端的电压成正比，故C正确；
D．导体中的电流是利用比值法定义的，定义式为，但电流大小与通过导体横截面的电量无关，故D错误。
故选：C。
38．（2024秋 城西区校级期中）一段导体材料中，每秒钟有0.2C正电荷和0.3C负电荷相向运动，则电流为　 　 ．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：电流的定义式是I，在导电液中，q指正负电荷绝对值的加和，所以I0.5A．
故答案为：0.5A
39．（2024秋 朝阳区校级期中）若距地面高约2km的空中有两块乌云，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差约为3×109V且在没放电前保持不变。已知空气的电场强度达到3×106V/m将被击穿放电。请对以下问题进行估算（估算时可以把两块乌云间电场看成是匀强电场）。
（1）当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？
（2）若某次闪电，两块乌云在很短时间放电完毕，两块乌云之间电势差变为零，通过的电荷量为500C，可释放多少能量？
（3）这次放电现象将（2）问中的电荷放电完毕历时约0.01s，则其平均电流约为多大？
【答案】（1）两块乌云相距1000m会发生电闪雷鸣；
（2）可释放1.5×1012J能量；
（3）平均电流约为5×104A。
【解答】解：（1）由U＝Ed，可得两块乌云会发生电闪雷鸣的距离；
（2）释放的能量为电场力做功W＝Uq＝3×109×500J＝1.5×1012J；
（3）平均电流约为。
答：（1）两块乌云相距1000m会发生电闪雷鸣；
（2）可释放1.5×1012J能量；
（3）平均电流约为5×104A。
40．（2024秋 城关区校级期中）某段导体中有6.25×1020个自由电子沿ab定向通过导体截面，形成的电流是10A?问这么多电子通过该导体的横截面需要多长时间?导体中的电流方向如何？（已知元电荷量e＝1.6×10﹣19C）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：通过该截面的总电量为：Q＝ne＝6.25×1020×1.6×10﹣19＝100C
由电流的定义式I得：ts
导体导电是由于电子做定向移动形成的，电流的方向与电子运动的方向相反，所以电流的方向为从B向a
答：电子通过该导体的横截面需要10s，导体中的电流方向为从b到a．
41．（2024秋 涵江区校级期中）关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．因为电流有方向，所以电流是矢量．
B．电子运动的速率越大，电流越大
C．通过导线截面的电荷量越多，电流越大
D．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大
【答案】D
【解答】解：A、电流虽有方向，但运算时不遵守平行四边形定则，所以电流是标量，不是矢量，故A错误；
B、电子运动的速率越大，根据电流的微观表达式I＝nvqS，可知，电流不一定越大，还与单位体积内电子数目n、横截面积S有关，故B错误；
C、D、根据电流的定义式I，可知单位时间内通过导体某横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，而通过导体某一横截面的电荷量越多，电流不一定越多，还与时间有关，故C错误，D正确。
故选：D。
42．（2024秋 北京校级期中）一段均匀铜导体的电阻为r，横截面积为S，导体两端所加电压为U，电子电量为﹣e，导体中单位体积内的自由电子数为n，则电子在铜导体中定向迁移的速率为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：由欧姆定律
由
I＝nveS
可得
，故B正确，ACD错误。
故选：B。
43．（2024秋 北京校级期中）一根长为L，横截面积为S的金属棒，金属棒中单位长度的自由电子数为n，元电荷为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，电流的大小为（　　）
A．nesv B．nev C．nLsev D．ev
【答案】B
【解答】解：由题中数据可知，因为金属棒中单位长度的自由电子数为n，所以L长度金属棒中电荷量为
q＝neL
L长度全部通过某一横截面所用时间为
根据电流的微观定义式，得
，故ACD错误，B正确。
故选B。
44．（2024秋 顺义区校级期中）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）
A．nvS B．nvΔt C． D．
【答案】C
【解答】解：AB、从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vΔt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为nvSΔt，故AB错误；
C、从电流的定义式来说，I，故在Δt时间内通过某一横截面的电荷量为IΔt，通过横截面的自由电子数目为，故C正确；
D、是通过铜导线单位横截面的自由电子数，故D错误；
故选：C。
45．（2024春 西湖区校级期中）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l、电阻率为ρ、横截面积为S的细金属直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e、质量为m。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力，若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为k。下列说法不正确的是（　　）
A．比例系数k＝ne2ρ
B．比例系数k与导线中自由电子定向移动的速率v有关
C．当该导线通有恒定的电流I时导线中自由电子定向移动的速率
D．金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等
【答案】B
【解答】解：C．在一小段时间内，流过导线横截面的电子个数为N＝nSvΔt
总电荷量为Q＝Ne＝neSvΔt
根据电流的定义有
解得
故C正确；
AB．长度为l的一段导体，则电子做定向移动时满足电场力与阻力相等，则
又
所以k＝ne2ρ
故A正确，B错误；
D．金属中的自由电子定向移动的速率不变，电子做定向移动时满足电场力与阻力相等，则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等，故D正确。
本题选择错误的，故选：B。
46．（2024秋 鼓楼区校级期中）一根长为L、横截面积为S的金属棒，电阻为R，棒内单位体积的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定电压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：金属棒内的电场类似一个匀强电场，其电场强度大小，由欧姆定律可知，金属棒两端的电压U＝IR，由电流的微观表达式可知I＝nevS，联立解得，金属棒内的电场强度大小为
E，故B正确，ACD错误。
故选：B。
47．（2024秋 兰州期中）以下说法正确的是（　　）
A．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
B．表达式I＝nqvS中的v指的是自由电子热运动的速率
C．电子的数量越多，电流越大
D．电子运动速率越大，电流越大
【答案】A
【解答】解：A、根据电流定义式可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，故A正确；
B、电流微观表达式I＝nqvS中的v指的是自由电子定向运动的速率，不是自由电子热运动的速率，故B错误；
C、由电流微观表达式I＝nqvS可知，单位体积内的自由电子数越多，电流不一定越大，还与导体的横截面积、电子定向移动的速率有关，所以电子的数量越多，电流不一定越大，故C错误；
D、由电流微观表达式I＝nqvS可知，电流不仅仅与电子定向运动的速率有关，还与导体的横截面积、单位体积内自由电子的数目有关，所以电子运动速率越大，电流不一定越大，故D错误。
故选：A。
48．（2024秋 西城区校级期中）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l、电阻率为ρ、横截面积为S的细金属直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e、质量为m。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力f，在电场力和平均阻力的作用下，自由电子的定向移动速率不变。下列说法不正确的是（　　）
A．当该导线通有恒定的电流I时导线中自由电子定向移动的速率
B．金属中电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等
C．金属中的电子所受平均阻力f与温度无关
D．某确定金属中的电子所受平均阻力f与电子定向移动的速率成正比
【答案】C
【解答】解：A、根据电流的微观表达式I＝nevS，可知，故A正确；
B、由电子在电场力、平均阻力的作用下，电子的定向移动速率不变，结合动能定理，可知：W电+Wf＝0，即电场力做功、阻力做功大小相等，故B正确；
D、由电子在电场力、平均阻力的作用下，电子的定向移动速率不变，可知电场力与平均阻力的大小相等，即；
由欧姆定律可知：U＝IR，由电阻的决定式可知：，联立解得：f＝ne2ρv，即阻力与电子定向移动的速率成正比，故D正确；
C、由分子热运动规律可知，温度越高，金属离子运动越剧烈，碰撞过程的影响更大，阻力更大，故C错误。
本题选择不正确的，故选：C。
49．（2024秋 福清市期中）一横截面积为S的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为n，电子的电荷量为e，若电子定向移动的速度为v时，则导线中的电流为（　　）
A．nev B．neSv C． D．
【答案】B
【解答】解：在Δt时间内内通过导线横截面的自由电子的总电量为：q＝nvΔtSe
所以导线中的电流大小为：，故B正确，ACD错误。
故选：B。
50．（2024秋 西城区校级期中）有一横截面积为S的铜导线，每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e。当电子的定向移动的速度为v时，通过导线横截面的电流可表示为（　　）
A．nSv B．nve C．neSv D．neSvt
【答案】C
【解答】解：设在Δt时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vΔt，由于单位体积的导线有n个自由电子，则在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 N＝nvSΔt；电子的电荷量为e，则在Δt时间内，流经导线的电荷量为Q＝nveSΔt，设流经导线的电流为I，则I，故C正确，ABD错误。
故选：C。
51．（2024秋 北京校级期中）电子绕核运动可等效为一环形电流，如图所示。氢原子的电子绕核运动的半径为R，电子质量为m，电荷量为e，静电力常量为k，则此环形电流的大小为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：根据电流定义I，库仑力提供向心力有：km，联立解得I，故C正确，ABD错误；
故选：C。
52．（2024秋 福田区校级期中）电子绕氢原子核一周的时间大约是150as（1as＝10﹣18s），已知电子所带电荷量为1.6×10﹣19C，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动。根据以上信息估算氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为（　　）
A．1×10﹣3A B．1×10﹣21A
C．2.4×10﹣17A D．2.4×10﹣35A
【答案】A
【解答】解：根据电流的定义式可知，
氢原子核外电子绕核运动的等效电流大约为：，
故A正确，BCD错误；
故选：A。
53．（2024秋 蜀山区校级期中）北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中电子以光速的沿环运动而形成I的等效电流时，环中运行的电子数目为（已知光速为c，电子电荷量为e）（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解答】解：根据电流定义，Q＝ne，t，联立解得；故ABC错误，D正确。
故选：D。
54．（2024秋 石家庄期中）北京正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中电子以速率v沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为I，已知电子电荷量为e，则环中运行的电子数目为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解答】解：根据电子以速率v沿轨道做匀速圆周运动，电子运动的周期为：
根据电流强度的定义，可得等效电流为：
联立解得环中运行的电子数目为：，故B正确，ACD错误。
故选：B。
55．（2024秋 朝阳区校级期中）如图所示，橡胶圆环的横截面积S远小于圆环的半径，圆环均匀带电，总的带电量为q，现在使圆环绕过圆心O所在的轴（轴与圆环所在的平面垂直）以某一角速度做匀速转动，已知圆环上的某个电荷的线速度为v，弧AB对应的弧长为L，对应的圆心角为θ（用弧度制来表示的），则圆环产生的等效电流为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解答】解：设圆环运动一周的时间为T，在时间T内通过圆环上任意一横截面S的总电荷量就是圆环上所带的总电荷量q，
由电流的定义可得圆环产生的等效电流为I
由圆弧的几何关系可得圆弧的半径为r
由匀速圆周运动的规律可得v 联立解得T
则有I，故A正确，BCD错误。
故选：A。
56．（2024秋 马尾区期中）安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型，电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向做匀速圆周运动，则该环形电流的大小和方向为（　　）
A．，逆时针 B．，顺时针
C．，逆时针 D．，顺时针
【答案】A
【解答】解：由电流定义式I
电子运动一周的时间为T，通过任意横截面的电荷量大小为e，可知等效电流为I
又因为T
联立可得I
又因为电子带负电，所以电流方向与电子运动方向相反，故电流方向逆时针。故A正确，BCD错误。
故选：A。
57．（2024秋 丰台区校级期中）如图，一根均匀带负电的长直橡胶棒沿轴线方向做速度大小为v的匀速直线运动。若棒横截面积为S，单位长度所带的电荷量为q，由于棒的运动而形成的等效电流的大小和方向是（　　）
A．qvS，与v同向 B．qvS，与v反向
C．，与v同向 D．qv，与v反向
【答案】D
【解答】解：棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，单位时间内通过的距离为v，单位时间内有长度为v的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，单位时间内通过横截面的电量大小为：Q＝q v
根据电流的定义式为：I，时间取1s，得到等效电流为：I＝qv；
由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与v的方向相反。故D正确，ABC错误。
故选：D。
58．（2024秋 沙坪坝区校级期中）如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横轴面积为S，单位长度所带的电荷量为﹣q。由于棒的运动而形成的等效电流（　　）
A．大小为qv，方向与v相反
B．大小为qvS，方向与v相同
C．大小为，方向与v相同
D．大小为，方向与v相反
【答案】A
【解答】解：橡胶棒带负电，等效电流方向与v的方向相反。
t时间内棒运动的距离L＝vt
t时间内L米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，由电流的定义式可得：，故A正确，BCD错误。
故选：A。
59．（2024秋 红谷滩区校级期中）电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子沿半径为r的圆形轨道运动，已知电子的质量为m、电荷量为e，则其等效电流的大小为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得：
km
所以电子运动周期为：T
根据电流的定义式得：
I
又q＝e，t＝T
解得：I
故A正确，BCD错误；
故选：A。
60．（2024秋 西城区校级期中）如图所示，一根横截面积为s的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷，每单位长度上电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为（　　）
A．qv B． C．qvs D．
【答案】A
【解答】解：棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量为：Q＝q v
根据电流的定义式为：I，t＝1s，
得到等效电流为：I＝qv．故A正确，BCD错误
故选：A。

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