解析：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vt·S中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtSρ，vtSρ摩尔数为，
m
所以电荷量q＝
vtSρne
. m
qvSρneIm
因电流I＝＝，解得：v＝. tmneSρ
10．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为0，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(B)
A.IΔl
eSIeS
mIΔl B.2eUemISΔl D.2eUe
m
2eUm 2eU
2eU
① m
C.
1
解析：根据动能定理得eU＝mv2得到，v＝
2
在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电子电量为q＝IΔt＝IΔl② v
q
电子数n＝③
e联立①②③得到：n＝
IΔle
m. 2eU
第2节 电 动 势
1．在外电路中，正电荷由电源的正极流向负极．在电源的内部靠“非静电力”把正电荷从负极搬运到正极．
2．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置． 3．电动势用来表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量．用E来W表示．定义式为E＝．其单位是伏特．
q4．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关．
5．电源的重要参数有电动势，内阻，容量等． ?基础巩固
1．描述电源能量转化本领大小的物理量是(B) A．电源的总功率 B．电源的电动势 C．路端电压 D．电源的输出功率
解析：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，电源电动势越大，它把其他形式的能量转化为电能的本领越大，故ACD错误，B正确；故选B.
2．(多选)铅蓄电池的电动势为2 V，这表示(AD)
A．电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能 B．蓄电池两极间的电压为2 V
C．蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大 3．单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于 (A)
A．电源的电动势 B．通过电源的电流 C．电源两端电压的大小 D．电路的电阻
W
解析：由E＝得W＝Eq，故单位电荷量的正电荷移动一周，电路中释放的总
q能量决定于电源电动势E.
4．(多选)太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的．可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势，这表示(AD)
A．电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能 B．无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6 V C．太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能
D．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小
解析：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，即把太阳能转化为电能的多少，而不是在1 s内转变的电能．电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大．故A、D对，C错；电源在不接入电路时，两极间的电压大小为电动势，故B错．
5．电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h”的字样，则表示(C)
A．该电池在工作1 h后达到的电流为15 A B．该电池在工作15 h后达到的电流为15 A C．电池以1.5 A的电流工作，可用10 h D．电池以15 A的电流工作，可用15 h
解析：蓄电池标有“15 A·h”的字样，表示电池的蓄存电荷量的情况．即电池工作时，放电电流为1.5 A时，工作时间为10 h，故C正确．
6．以下说法中正确的是(D)
A．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流
B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少
C．在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加
解析：本题主要考查关于电动势的基本概念的理解．电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力的做功本领，而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少，D项对．
7．(多选)下列关于电动势的说法，正确的有(BD)
A．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极做的功一定越多
B．电源的电动势越大，非静电力将单位正电荷从负极移送到正极做的功一定越多
C．电源的电动势越大，非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多
D．电源的电动势越大，非静电力移动相同电荷量转化的电能一定越多 解析：非静电力移送电荷做的功W＝Eq，当电动势越大时，将1 C正电荷从负极移送到正极做的功一定多，A选项错误，B选项正确．在电源内部，非静电力移送电荷量为q＝It，电动势大的，移送的电荷量不一定多，C选项错．由W＝Eq知，电动势越大，非静电力移动相同电荷量做的功越多，产生的电能也越多，D选项正确．
?能力提升
8．硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，高速公路上安装的“电子眼”通常也采用硅光电池供电．硅光电池的原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，E区是两块半导体自发形成的匀强电场区，P的上表面镀有一层增透膜．光照射到半导体P上，使P内受原子束缚的电子成为自由电子，自由电子经E区电场加速到达半导体N，从而产生电动势，形成电流．以下说法中正确的是(C)
A．E区匀强电场的方向由P指向N B．电源内部的电流方向由P指向N C．a电极为电池的正极
D．硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置
解析：根据题意，E区电场能使P逸出的自由电子向N运动，因负电荷受到的电场力与电场方向相反，所以电场方向由N指向P，由于电流的方向与负电荷的运动方向相反，所以电源内部的电流方向由N指向P，故A、B错误；根据以上对电流方向的分析可知，a为电源正极，该电池是将光能转化为电能的装置，C正确，D错误．故选C.
9．如下图所示的是两个电池外壳的说明文字．图中所述进口电池的电动势是________V；所述国产电池最多可放出________mAh的电荷量，若电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用________h．图中还提供了哪些信息：________________________________________________________________________.
解析：进口电池的电动势是1.2 V，国产电池最多可放出600 mAh的电荷量．由600 mAht＝＝20 h，即最多可使用20 h．图中还提供了充电时间和充电电0.03 mA×103流等．
答案：1. 2 600 20 充电时间及充电电流等