19．銅的原子量為m，密度為ρ，每摩爾銅原子有n個(gè)自由電子，今有一根橫截面為S的銅導(dǎo)線，當(dāng)通過的電流為I時(shí)，電子平均定向移動(dòng)的速率為（　�。�
A．$\frac{ρI}{neS}$B．$\frac{I}{neS}$C．$\frac{ρI}{neSm}$D．$\frac{mI}{neSρ}$

分析 設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率為v和導(dǎo)線中自由電子從一端定向移到另一端所用時(shí)間為t，求出導(dǎo)線中自由電子的數(shù)目，根據(jù)電流的定義式推導(dǎo)出電流的微觀表達(dá)式，解得自由電子定向移動(dòng)的速率．

解答 解：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度質(zhì)量為：M′=ρ•S•1；
單位長(zhǎng)度原子數(shù)為：N=$\frac{M′}{M}$•NA=$\frac{ρS{N}_{A}}{M}$；
每個(gè)銅原子可以提供一個(gè)自由電子，故電子數(shù)為n=$\frac{ρS{N}_{A}}{M}$；電流I=$\frac{q}{t}=\frac{ne}{t}$；
而t=$\frac{l}{v}$；
解得：v=$\frac{l}{t}=\frac{lI}{ne}=\frac{mI}{neSρ}$；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是建立物理模型，根據(jù)電流的定義式推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式，它是聯(lián)系微觀與宏觀的橋梁．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的革命與創(chuàng)新．下列物理表述中不符合事實(shí)的是（　　）
A．麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)
B．均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)向外傳播就形成了電磁波
C．托馬斯﹒楊的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)證明了光具有波的特性
D．愛因斯坦的狹義相對(duì)論原理之一是光速不變?cè)?/td>

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”的字樣，現(xiàn)要描繪這個(gè)燈泡的伏安特性圖線．有下列器材供選用：
A．電壓表（0～5V，內(nèi)阻約為10kΩ）
B．電壓表（0～10V，內(nèi)阻約為20kΩ）
C．電流表（0～0.3A，內(nèi)阻約為1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約為0.4Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）
F．學(xué)生電源（直流6V），還有電鍵、導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用A，電流表應(yīng)選用D（用字母D表示）．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑性O(shè)計(jì)滿足實(shí)驗(yàn)要求的測(cè)量電路圖．

（3）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出了該小燈泡的伏安特性曲線（如圖所示），若用電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為2.5Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實(shí)際功率是0.80W．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學(xué)使用如圖所示器材測(cè)定小燈泡在不同電壓下的阻值，已知小燈泡標(biāo)有“9V，4.5W“字樣，備選滑動(dòng)變阻器有二種規(guī)格，R1標(biāo)有”5Ω，2A”R2標(biāo)有”100Ω，2A”現(xiàn)要求小燈泡兩端電壓從零開始，并能測(cè)量多組數(shù)據(jù)．
（1）為使操作更為方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R1（選填R1，R2）．
（2）將圖中的實(shí)物圖補(bǔ)充完整，使其能盡量準(zhǔn)確地測(cè)量小燈泡的阻值．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．（1）某同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一薄金屬圓片的直徑和厚度．由圖1、2中的示數(shù)可知該金屬圓片的直徑的測(cè)量值為1.240cm．厚度的測(cè)量值為1.681mm．

（2）用如圖3所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T．請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量：
①旋動(dòng)部件S（填K、S、T），使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0“刻線．
②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×l00“的位置．
③將插入“十“、“-“插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件T（填K、S、T），使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的0刻線 （填“0刻線“或“∞刻線“）．
④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過�。疄榱说玫奖容^準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按ADC的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量．
A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k“的位置
B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10“的位置
C．將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接
D．將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)
⑤根據(jù)上述操作步驟，發(fā)現(xiàn)多用電表指針指在如圖4所示的位置，則該被測(cè)電阻的阻值約為14kΩ．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．如圖所示：圖線a是某電源的外特性曲線，圖線b是電阻R的伏安特性曲線，這個(gè)電源的內(nèi)阻等于2Ω．用這個(gè)電源和兩個(gè)電阻R串聯(lián)形成閉合電路，電源的輸出功率為4W．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．關(guān)于通電導(dǎo)線所受安培力的方向，正確的說法是（　�。�
A．跟磁場(chǎng)方向垂直，跟電流方向平行
B．跟電流方向垂直，跟磁場(chǎng)方向平行
C．既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直
D．既不跟磁場(chǎng)方向垂直，又不跟電流方向垂直

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8．如圖所示，某放射源放出的帶電粒子經(jīng)過某種方式篩選后，得到一束從原點(diǎn)O處沿同一方向射入第一象限，質(zhì)量均為m，電量均為+q的粒子，粒子初速度方向與x軸成θ角，但初速度大小從0到v0之間的值都有．在整個(gè)第一象限加上沿y軸負(fù)方向，大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，忽略重力以及粒子之間的作用力．
（1）初速度為v0的粒子軌跡頂點(diǎn)坐標(biāo)；
（2）若在第一象限部分區(qū)域保留電場(chǎng)，其余部分電場(chǎng)都舍去，則可讓所有粒子通過保留電場(chǎng)區(qū)域后速度方向均沿x軸正方向．請(qǐng)寫出最小保留區(qū)域邊界方程，并在圖中大致畫出；
（3）若還要將（2）問中所有粒子匯聚在x軸上距原點(diǎn)O為L(zhǎng)（足夠遠(yuǎn)）的P點(diǎn)，在第一象限還應(yīng)保
留哪一部分面積最小的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明并在圖中大致畫出．保留必要的電場(chǎng)后，不同初速度的粒子從O運(yùn)動(dòng)到P的時(shí)間不同，求出這些時(shí)間中的最小值．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖．在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ，兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為三的正方形（不計(jì)電子所受重力）已知電子的質(zhì)量為肌，電荷量的大小為e，求：
（1）在該區(qū)域AB 邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開電場(chǎng)Ⅰ時(shí)的速度大��；
（2）在該區(qū)域AB 邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開ABCD區(qū)域的位置；
（3）若將左側(cè)電場(chǎng)Ⅱ整體水平向右移動(dòng)$\frac{L}{n}$（n≥1），使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開（D不隨電場(chǎng)移動(dòng)），求在電場(chǎng)Ⅰ區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置．（可寫出坐標(biāo) x，y滿足的軌跡方程）

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