练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    一段横截面积S=1.0mm2的铜导线接入直流电路中，当流经该导线的电流I=1.0A时，该段铜导线中自由电子定向移动的平均速度u为多大？已知，每个铜原子贡献一个自由电子，电子的电量e=1.6×10-19C，铜的密度ρ=8.9g/cm3，铜的摩尔质量M=64g/mol，阿伏加德罗常量NA=6.02×1023mol-1．
    分析：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．
    解答：解：
    取一段导体，其中铜原子数目，即总自由电子数目 n=
    ρSvtNA
    M

    电荷量 q=ne                                                
    据I=
    q
    t
    =
    ρSvtNAe
    Mt
                                              
    带入数据解得v=
    MI
    ρSNAe
    =
    64×1
    8.9×106×6.02×1023×1.6×10-19
    m/s    =7.5×10-5m/s．                                             
    答：铜导线中自由电子定向移动的速度为7.5×10-5m/s．
    点评：本题关键要建立物理模型，利用电流表的定义式得到电流的微观表达式流I=envS，即可求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?北京）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．
    （1）一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e．该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v．
    （a）求导线中的电流I；
    （b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F．
    （2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变．利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系．
    （注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理（北京卷解析版） 题型：计算题

    对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

    （1）一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。

    （a）求导线中的电流I；

    （b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。

    （2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力F与m、n和v的关系。

    （注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    　　　 对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

    （1）一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为V。

    （a） 求导线中的电流I

    （b） 将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。

    （2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为V，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。

    （注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2013年北京市高考物理试卷（解析版） 题型：解答题

    对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．
    （1）一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e．该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v．
    （a）求导线中的电流I；
    （b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F．
    （2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变．利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系．
    （注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案