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答题技巧:高中物理电流大小的几种典型方法_教育频道_

发布日期:2020-08-24 12:31   来源:未知   阅读:

原标题:答题技巧:高中物理电流大小的几种典型方法

电流是恒定电流一章中遇到的第一个重要概念,也是本章的重点,下面谈几种计算电流大小的方法。

一、利用定义式求电流的大小

例1. 某电解池中,若在2s内各有个二价正离子和个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是多少?

解析:由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,应用计算电流时,q应是同一时间内正、负两种离子通过某横截面积的电荷量的绝对值之和,即电流大小

二、利用求电流的大小

例2. 来自质子源的质子(初速度为零)经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷。这束质子流每秒打到靶上的个数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为和,则_________。

解析:(1)质子流每秒打到靶上的质子数由可知(2)建立如图所示的“柱体微元”模型,设质子经距质子源L和4L处时的速度分别为,在L和4L处作两个长为△L(极短)的柱体微元。因△L极短,故L和4L处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为。对于这两个柱体微元,设单位体积内的质子数分别为,由可知,,作为串联电路,各处的电流相等,所以,故。根据动能定理,分别有

可得,因此,两柱体微元中的质子数之比。

三、利用等效法求电流大小

例3. 原子中的电子绕原子核的运动可等效为环形电流。设氢原子的电子以速度v在半径为r的圆周轨道上绕核运动,电子的电荷量为e,等效电流有多大?方向如何?

解析:在电子运动的轨道上取一个截面,电子每经过一个周期T,通过该截面一次,所以等效电流。电子运动的周期由以上两式,可求得。由于规定正电荷定向移动的方向为电流方向,电子带负电,故等效电流的方向与电子运动方向相反。

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