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一根铜导线,横截面积为1.0mm2,载有1.0安电流,已知铜导线内自由电子的密度...

一根铜导线,横截面积为1.0mm2,载有1.0安电流,已知铜导线内自由电子的密度n=8.5×1028个/m3,每个电子电量为1.6×10-19C,试求:铜导线中自由电子定向移动的速度为多大?(保留两位有效数字)
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,在t时间内这些电子都能通过下一截面,则电流为:I===envS, 所以:v= 将S=1×10-6m2,I=1A,n=8.5×1028个/m3,e=1.6×10-19C代入解得:v=7.4×10-5m/s 答:铜导线中自由电子定向移动的速度为7.4×10-5m/s.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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