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如果導線中的電流的大小為1毫安，那么1秒內(nèi)通過導體截面的自由電子數(shù)是多少？若算得“220 V 60 W”的白熾燈正常發(fā)光的電流為273毫安，則20秒內(nèi)通過截面積的電子是多少個？

解析：q=It=1×10^-3×1 C=1×10^-3 C?

電子的數(shù)目為=6.25×10¹⁵（個）

當“220 V60 W”的白熾燈正常發(fā)光時，電壓U=220 V，I=273mA

Q=It=273×10^-3×20 C=5.46 C?

設(shè)電子的數(shù)目為N，則，=3.412 5×10¹⁹（個）?

答案：3.412 5×10¹⁹個

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相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在一次課外實踐活動中，某課題研究小組收集到數(shù)碼相機、手機等電子產(chǎn)品中的一些舊電池以及從廢舊收音機上拆下的電阻、電容、電感線圈等電子元件．現(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件，一是電阻R₀（約為2kΩ），二是手機中常用的鋰電池（電動勢E標稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）．在操作臺上還準備了如下實驗器材：

A．電壓表V（量程4V，電阻R_V約為4.0kΩ）
B．電流表A₁（量程100mA，內(nèi)阻不計）
C．電流表A₂ （量程2mA，內(nèi)阻不計）
D．滑動變阻器R₁（0～2kΩ，額定電流0.1A）
E．電阻箱R₂（0～999.9Ω）
F．開關(guān)S一只，導線若干．
（1）為了測定電阻R₀的阻值，小組的一位成員，設(shè)計了如圖1所示的電路原理圖，所選取的相應器材（電源用待測的鋰電池）均標在圖上，其器材選取中有不妥之處，你認為應該怎樣調(diào)整？

用A₂替換A₁

．
（2）如果在實際操作過程中，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器R₁、電壓表V已損壞，請用余下的器材測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r．
①請你在圖2所示的方框中畫出實驗電路原理圖（標注所用器材符號）；
②該實驗小組的同學在實驗中取得多組數(shù)據(jù)，然后通過作出如圖3所示的線性圖象處理數(shù)據(jù)，則電源電動勢為

3.5

V，內(nèi)阻為

Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行．正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示．①此玻璃的折射率計算式為n=

（用圖1中的θ₁、θ₂表示）；②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選用寬度

（填“大”或“小”）的玻璃磚來測量．

（2）某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系．實驗時，將原長約200mm的橡皮筋上端固定，在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼（質(zhì)量均為20g），每增掛一只鉤碼均記下對應的橡皮筋伸長量；當掛上10只鉤碼后，再逐一把鉤碼取下，每取下一只鉤碼，也記下對應的橡皮筋伸長量．根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量△l與拉力F關(guān)系的圖象如圖2所示．從圖象中可以得出

．（填選項前的字母）
A．增掛鉤碼時△l與F成正比，而減掛鉤碼時△l與F不成正比
B．當所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大
C．當所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等
D．增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導致橡皮筋超出彈性限度
（3）如圖3所示是一些準備用來測量待測電阻R_x阻值的實驗器材，器材及其規(guī)格列表如下：

器材	規(guī) 格
待測電阻R_x 電源E 電壓表V₁ 電壓表V₂ 電流表A 滑動變阻器R 開關(guān)S，導線若干	阻值在900Ω-1000Ω之間具有一定內(nèi)阻，電動勢約9.0V 量程2.0V，內(nèi)阻r₁=1000Ω 量程5.0V，內(nèi)阻r₂=2500Ω 量程3.0A，內(nèi)阻r=0.10Ω 最大阻值約100Ω，額定電流0.5A

為了能正常進行測量并盡可能減小測量誤差，實驗要求測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化．請用實線代替導線，在所給的實驗器材圖中選擇若干合適的器材，連成滿足要求的測量R_x阻值的電路．

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科目：高中物理 來源：2009高考一輪復習高考物理板塊復習 題型：058

把電流表改裝為電壓表的實驗中，分3個主要步驟，實驗中給出的器材有：①電流表(量程0－100 μA)�、跇藴史乇�(量程0－5 V)�、垭娮柘�(0－9999 Ω)�、茈娮柘�(0－99999 Ω)　⑤電源(電動勢2 V，有內(nèi)阻)�、揠娫�(電動勢6 V，有內(nèi)阻)�、呋瑒幼冏杵�(0－50 Ω，額定電流1.5 A)　⑧電鍵兩只，導線若干．

(1)首先要用半偏法測定電流表的內(nèi)阻．如果采用圖1所示的電路測定電流表A的內(nèi)電阻并且要想得到較高的精確度，那么從以上給出的器材中，可變電阻R₁應選用________，可變電阻R₂應選用________，電源E應選用________．該步實驗操作的步驟有：A．合上K₁　B．合上K₂　C．觀察R₁的阻值是否最大，如果不是，將R₁的阻值調(diào)至最大　D．調(diào)節(jié)R₁的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度　E．調(diào)節(jié)R₂的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半　F．記下R₂的阻值．把以上步驟的字母代號按實驗的合理順序填寫在下面橫線上空白處：①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________．如果在步驟F中所得的R₂的阻值為600 Ω，則圖1中被測電流表的內(nèi)阻R_g的測量值為________Ω．

(2)如果要將圖1中的電流表A改裝為量程為0－5 V的伏特表，則改裝的方法是給電流表________聯(lián)一個阻值為________Ω的電阻．在用以上步驟將電流表改裝成伏特表后，下列說法中正確的是

A．由于電流表內(nèi)阻的測量值比其真實值小，這一因素使得用上述步驟改裝成的伏特表測定電壓時，其讀數(shù)比伏特表兩端的實際電壓小

B．由于電流表內(nèi)阻的測量值比其真實值小，這一因素使得用上述步驟改裝成的伏特表測定電壓時，其讀數(shù)比伏特表兩端的實際電壓大

C．由于電流表內(nèi)阻的測量值比其真實值大，這一因素使得用上述步驟改裝成的伏特表測定電壓時，其讀數(shù)比伏特表兩端的實際電壓小

D．由于電流表內(nèi)阻的測量值比其真實值大，這一因素使得用上述步驟改裝成的伏特表測定電壓時，其讀數(shù)比伏特表兩端的實際電壓大

(3)圖2所示器材中，一部分是將電流表改裝為伏特表所需的，其余是為了把改裝成的伏特表跟標準伏特表進行校對所需的．在下面方框中畫出改裝和校對都包括在內(nèi)的電路圖(要求對0－5 V的所有刻度都能在實驗中進行校對)；然后在圖2上畫出連線，將所示器材按以上要求連接成實驗電路．

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科目：高中物理 來源：2012年北京市大興區(qū)高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻R_x（標稱阻值為180Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點．
實驗器材：多用電表，電流表A（0-50mA，內(nèi)阻約15Ω），電壓表V（5V，內(nèi)阻約20kΩ），電源E（6V直流電源，內(nèi)阻可忽略不計），滑動變阻器R（最大阻值為20Ω），定值電阻R（100Ω），電阻箱（99.9Ω）、開關(guān)K和導線若干．

①該小組用多用表的“×1”倍率的擋位測熱敏電阻在室溫下的阻值如圖1所示，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很小；為了準確地進行測量，應換到______倍率的擋位；如果換檔后就用表筆連接熱敏電阻進行讀數(shù)，那么欠缺的實驗步驟是：______，補上該步驟后，表盤的示數(shù)如圖所示，則它的電阻是______Ω．
②該小組按照自己設(shè)計的電路進行實驗．實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從0開始逐漸增大到5V，作出熱敏電阻的I-U圖線，如圖3所示．
請在所提供的器材中選擇必需的器材，在圖2方框內(nèi)畫出該小組設(shè)計的電路圖（注意標明所選器材的符號）．
③分析該小組所畫出的I-U圖線，說明在電流比較大的情況下熱敏電阻的阻值隨電流的增大而______；分析其變化的原因可能是______．
④該熱敏電阻消耗的電功率隨所加電壓變化規(guī)律可能正確的是下面四幅圖象中的______．

⑤如果將這個熱敏電阻跟一個100Ω的定值電阻串聯(lián)后接在內(nèi)阻不計、電動勢為5V的電源兩端，該熱敏電阻消耗的電功率為______W．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

第十部分磁場

第一講基本知識介紹

《磁場》部分在奧賽考剛中的考點很少，和高考要求的區(qū)別不是很大，只是在兩處有深化：a、電流的磁場引進定量計算；b、對帶電粒子在復合場中的運動進行了更深入的分析。

一、磁場與安培力

1、磁場

a、永磁體、電流磁場→磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

b、磁感強度、磁通量

c、穩(wěn)恒電流的磁場

*畢奧-薩伐爾定律（Biot-Savart law）：對于電流強度為I 、長度為dI的導體元段，在距離為r的點激發(fā)的“元磁感應強度”為dB 。矢量式d= k，（d表示導體元段的方向沿電流的方向、為導體元段到考查點的方向矢量）；或用大小關(guān)系式dB = k結(jié)合安培定則尋求方向亦可。其中 k = 1.0×10^?7N/A² 。應用畢薩定律再結(jié)合矢量疊加原理，可以求解任何形狀導線在任何位置激發(fā)的磁感強度。

畢薩定律應用在“無限長”直導線的結(jié)論：B = 2k ；

*畢薩定律應用在環(huán)形電流垂直中心軸線上的結(jié)論：B = 2πkI ；

*畢薩定律應用在“無限長”螺線管內(nèi)部的結(jié)論：B = 2πknI 。其中n為單位長度螺線管的匝數(shù)。

2、安培力

a、對直導體，矢量式為 = I；或表達為大小關(guān)系式 F = BILsinθ再結(jié)合“左手定則”解決方向問題（θ為B與L的夾角）。

b、彎曲導體的安培力

⑴整體合力

折線導體所受安培力的合力等于連接始末端連線導體（電流不變）的的安培力。

證明：參照圖9-1，令MN段導體的安培力F₁與NO段導體的安培力F₂的合力為F，則F的大小為

F =

= BI

關(guān)于F的方向，由于ΔFF₂P∽ΔMNO，可以證明圖9-1中的兩個灰色三角形相似，這也就證明了F是垂直MO的，再由于ΔPMO是等腰三角形（這個證明很容易），故F在MO上的垂足就是MO的中點了。

證畢。

由于連續(xù)彎曲的導體可以看成是無窮多元段直線導體的折合，所以，關(guān)于折線導體整體合力的結(jié)論也適用于彎曲導體。（說明：這個結(jié)論只適用于勻強磁場。）

⑵導體的內(nèi)張力

彎曲導體在平衡或加速的情形下，均會出現(xiàn)內(nèi)張力，具體分析時，可將導體在被考查點切斷，再將被切斷的某一部分隔離，列平衡方程或動力學方程求解。

c、勻強磁場對線圈的轉(zhuǎn)矩

如圖9-2所示，當一個矩形線圈（線圈面積為S、通以恒定電流I）放入勻強磁場中，且磁場B的方向平行線圈平面時，線圈受安培力將轉(zhuǎn)動（并自動選擇垂直B的中心軸OO′，因為質(zhì)心無加速度），此瞬時的力矩為

M = BIS

幾種情形的討論——

⑴增加匝數(shù)至N ，則 M = NBIS ；

⑵轉(zhuǎn)軸平移，結(jié)論不變（證明從略）；

⑶線圈形狀改變，結(jié)論不變（證明從略）；

*⑷磁場平行線圈平面相對原磁場方向旋轉(zhuǎn)α角，則M = BIScosα ，如圖9-3；

證明：當α = 90°時，顯然M = 0 ，而磁場是可以分解的，只有垂直轉(zhuǎn)軸的的分量Bcosα才能產(chǎn)生力矩…

⑸磁場B垂直O(jiān)O′軸相對線圈平面旋轉(zhuǎn)β角，則M = BIScosβ ，如圖9-4。

證明：當β = 90°時，顯然M = 0 ，而磁場是可以分解的，只有平行線圈平面的的分量Bcosβ才能產(chǎn)生力矩…

說明：在默認的情況下，討論線圈的轉(zhuǎn)矩時，認為線圈的轉(zhuǎn)軸垂直磁場。如果沒有人為設(shè)定，而是讓安培力自行選定轉(zhuǎn)軸，這時的力矩稱為力偶矩。

二、洛侖茲力

1、概念與規(guī)律

a、 = q，或展開為f = qvBsinθ再結(jié)合左、右手定則確定方向（其中θ為與的夾角）。安培力是大量帶電粒子所受洛侖茲力的宏觀體現(xiàn)。

b、能量性質(zhì)

由于總垂直與確定的平面，故總垂直，只能起到改變速度方向的作用。結(jié)論：洛侖茲力可對帶電粒子形成沖量，卻不可能做功�；颍郝鍋銎澚墒箮щ娏Ｗ拥膭恿堪l(fā)生改變卻不能使其動能發(fā)生改變。

問題：安培力可以做功，為什么洛侖茲力不能做功？

解說：應該注意“安培力是大量帶電粒子所受洛侖茲力的宏觀體現(xiàn)”這句話的確切含義——“宏觀體現(xiàn)”和“完全相等”是有區(qū)別的。我們可以分兩種情形看這個問題：（1）導體靜止時，所有粒子的洛侖茲力的合力等于安培力（這個證明從略）；（2）導體運動時，粒子參與的是沿導體棒的運動v₁和導體運動v₂的合運動，其合速度為v ，這時的洛侖茲力f垂直v而安培力垂直導體棒，它們是不可能相等的，只能說安培力是洛侖茲力的分力f₁ = qv₁B的合力（見圖9-5）。

很顯然，f₁的合力（安培力）做正功，而f不做功（或者說f₁的正功和f₂的負功的代數(shù)和為零）。（事實上，由于電子定向移動速率v₁在10^?5m/s數(shù)量級，而v₂一般都在10^?2m/s數(shù)量級以上，致使f₁只是f的一個極小分量。）

☆如果從能量的角度看這個問題，當導體棒放在光滑的導軌上時（參看圖9-6），導體棒必獲得動能，這個動能是怎么轉(zhuǎn)化來的呢？

若先將導體棒卡住，回路中形成穩(wěn)恒的電流，電流的功轉(zhuǎn)化為回路的焦耳熱。而將導體棒釋放后，導體棒受安培力加速，將形成感應電動勢（反電動勢）。動力學分析可知，導體棒的最后穩(wěn)定狀態(tài)是勻速運動（感應電動勢等于電源電動勢，回路電流為零）。由于達到穩(wěn)定速度前的回路電流是逐漸減小的，故在相同時間內(nèi)發(fā)的焦耳熱將比導體棒被卡住時少。所以，導體棒動能的增加是以回路焦耳熱的減少為代價的。

2、僅受洛侖茲力的帶電粒子運動

a、⊥時，勻速圓周運動，半徑r = ，周期T =