Question

导线中的电流是1A，导线的横截面积为1mm²．
（1）在 1s 内，有多少个电子通过导线的横截面（电子电荷量 e=1.6×10^-19C）？
（2）自由电子的平均移动速率是多大（设导体每立方米内有8.5×10²⁸ 个自由电子）？
（3）自由电子沿导线移动 1m，平均要多少时间？

Answer 1

分析：利用I=

q

t

和N=

q

e

求通过的电子；利用I=nqSv和S=πr²  求平均移动速率；利用s=vt的变形式求需要的时间．

解答：解：（1）1s内，通过导体横截面的电子：N=

q

e

=

It

e

=

1×1

1.6×10-19

个=6.25×10¹⁸个
（2）据公式I=nqSv得：v=

1

8.5×1028×1.6×10-19×10-6

m/s=7.4×10^-5m/s
（3）据s=vt得：
以这样的速率沿导线传播1 m 需用时  t=

1

7.4×10-5

s=3.8h
答：（1）在 1s 内，有6.25×10¹⁸个电子通过导线的横截面．（2）自由电子的平均移动速率是7.4×10^-5m/s．（3）自由电子沿导线移动 1m，平均要3.8h．

点评：灵活应用I=

q

t

、I=nqSv、S=πr²  和s=vt公式是解题的关键．