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有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A。已知铜的密度ρ=8.9×...

有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A。已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C。这这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动的速度(计算结果保留两位有效数字)。

 

【解析】可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,再解得自由电子定向移动的速率.自由电子的数目等于摩尔数与阿弗加德罗常数的乘积,摩尔数等于质量除以摩尔质量. 设铜导线长为L,则体积为LS,质量,摩尔数; 总的自由电子数为,电荷量为; 全部通过该铜线截面时间为; 则;即,代入数据知  
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考点分析:
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某同学做测定电源的电动势和内阻实验。

(1)他采用如图所示的实验电路进行测量。图中给出了做实验所需要的各种仪器,请你按电路图把它们连成实验电路______

(2)根据实验数据做出U-I图象,如图所示,蓄电池的电动势E=____ V,内电阻r = ____Ω.

(3)这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是___________

A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用

B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用

C.实验测出的电动势小于真实值

D.实验测出的内阻大于真实值

 

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如图所示,请读出这些仪器读数:

1)如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为________Ω如果是用直流10mA档测量电流,则读数为_________ mA如果是用直流 5V档测量电压,则读数为_________ V

2图中螺旋测微器的读数是________mm;游标卡尺的读数是________cm

 

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如图所示,一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U,已知自由电子的电荷量为e。下列说法中正确的是(  )

A. 导体的M面比N面电势高

B. 导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大

C. 导体中自由电子定向移动的速度为v=

D. 导体单位体积内的自由电子数为

 

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如图,台秤上放光滑平板,其左边固定一挡板,轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时台秤读数为F1,现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒,当导体棒中通以方向如图所示电流后,台秤

数为F2,以下说法正确的是

A. 弹簧长度将变长

B. 弹簧长度将变短

C. F1>F2

D. F1<F2

 

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在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点abcd的电场强度大小分别为EaEbEcEda到点电荷的距离ra与点a的电势φa已在图中用坐标(raφa)标出,其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经bc点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中电场力所做的功分别为WabWbcWcd

下列选项正确的是 (    )

A. EcEd=21

B. EaEb=41

C. WabWbc=31

D. WbcWcd=13

 

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