满分5 > 高中物理试题 >

有一条横截面S的铜导线,若通过的电流为I,则铜导线中自由电子定向移动的速率为多少...

有一条横截面S的铜导线,若通过的电流为I,则铜导线中自由电子定向移动的速率为多少?已知,铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数NA,电子电量为e,且在这个问题中可认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子.
设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,求出导线中自由电子的数目,根据电流的定义式推导出电流的微观表达式,解得自由电子定向移动的速率. 【解析】 设铜导线中自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t.则导线的长度为l=vt,体积为V=Sl=Svt,质量为m=ρvtS,这段导线中自由电子的数目为n== 在t时间内这些电子都能通过下一截面,则   电流I==,代入解得,I= 所以v= 答:铜导线中自由电子定向移动的速率为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
LED发光二极管新技术已被广泛应用,某科技小组一同学想通过实验尽可能大范围描绘出发光二极管的伏安特性曲线来研究它的工作特性.
(1)实验室提供的器材如图甲所示(其中电压表内阻约20KΩ,电流表内阻约200Ω),该同学已连接了部分导线.请在下面线框内画出该实验电路图(用manfen5.com 满分网 表示发光二极管)并在图甲中以划线代替导线,按实验要求将实物图连线补充完整   
(2)实验测得这种发光二极管两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示:
U/V0.400.801.201.602.002.402.80
I/mA0.92.34.36.812.019.030.0
根据表中数据,在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线   
(3)若此发光二极管的最佳工作电流为12mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个约多大的电阻R=    Ω(保留三位有效数字),才能使它工作在最佳状态,请在图乙所示的坐标纸中画出电阻R的伏安特征图线   
manfen5.com 满分网 查看答案
如图一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,现需    联(串或并)一个    Ω的电阻可将它改装成量程0-1mA电流表.用它来测量电流,表盘指针位置如图所示,该电流的大小是    mA(结果均保留二位有效数字).
manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.b、d两点的电场强度相同,电势相等
B.a、c两点的电场强度不同,电势相等
C.bedf平面是个等势面,aecf平面中a点电势比c点电势高
D.在球面上任意两点间移动电荷,电场力做功可能不为零
查看答案
如图所示,甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线,下列说法中正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.电流都是I时,两电源的内电压相等
B.电源甲的电动势大于电源乙的电动势
C.路端电压都为U时,它们的外电阻相等
D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻
查看答案
节日挂在树上或商店门口的小彩灯通电后发出绚丽的色彩,众多小彩灯是先和电
阻 R并联后再串连接到220v电源上的,其中某一彩灯的电路如图所示.下面对此
电路正确的认识是( )
manfen5.com 满分网
A.R的作用是分流,使小彩灯的电流不至太大
B.R的作用是分压,使得小彩灯不被烧坏
C.为了节能,R的阻值要大于小彩灯的灯丝电阻
D.当某小彩灯灯丝断时由于R的导电作用仍保持整个电路通路,其他灯仍能发光
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.