Question

【题目】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，求铜导线中自由电子定向移动的速率．可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子．

Answer 1

【答案】设铜导线长为L
则体积为LS
质量m=LSρ
摩尔数 ；
总的自由电子数为nNA
电荷量为q=nNAe
全部通过该铜线截面时间为
则 ；
即
代入数据知 V=3.73×10﹣5m/s
【解析】设铜导线长为L
则体积为LS
质量m=LSρ
摩尔数 ；
总的自由电子数为nNA
电荷量为q=nNAe
全部通过该铜线截面时间为
则 ；
即
代入数据知 V=3.73×10﹣5m/s
答：铜导线中自由电子定向移动的速率为3.73×10﹣5m/s．
【考点精析】掌握电荷及电荷守恒是解答本题的根本，需要知道自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷．