Question

【题目】一段铜导线与MgCl2溶液串联在恒定电压源两端，在MgCl2溶液中，阴、阳离子定向移动产生电流，测得20秒内有1.0×1018个Mg2＋和2.0×1018个Cl－通过溶液内部某一横截面。铜导线的直径为2mm，单位体积内自由电子的个数为8.4×1028个。π≈3，元电荷e＝1.6×10－19C。求：

(1)通过铜导线的电流大小；

(2)铜导线内自由电子定向移动的速率(计算结果保留1位有效数字)。

Answer 1

【答案】（1）0.032A （2）8×10-7m/s

【解析】

(1)由离子的带电量可求得通过截面的总电量，再由电流的定义可求得电流强度的大小；

(2)结合电流的微观表达式即可求出。

（1）由题意可知，流过截面上的电量为：

解得：

则电流强度为：

（2）铜导线的横截面积为：

电流的微观表达式为：

联立可得：