19．如圖所示，一根金屬棒長為L，橫截面積為S，其材料的電阻率為ρ．已知金屬棒內單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質量為m，電荷量為e．在金屬棒兩端加上恒定的電壓時，金屬棒內自由電子定向移動的平均速率為v．
（1）求電阻的大�。�
（2）請證明金屬棒內的電流I=neSv；
（3）求金屬棒內的電場強度大�。�

分析 （1）已知金屬棒的長度、橫截面積、材料的電阻率，根據(jù)電阻定律求電阻的大小．
（2）根據(jù)導體中自由電子的定向移動速率可明確t內通過截面的電量，再由電流的定義即可證明．
（3）由歐姆定律求棒兩端的電壓，由公式U=Ed求電場強度．

解答 解：（1）由電阻定律得：
電阻 R=ρ$\frac{L}{S}$
（2）由題意金屬棒中的電荷量為 q=LSne，
由一端運動到另一端所需時間 t=$\frac{L}{v}$
所以金屬棒中電流為 I=$\frac{q}{t}$=Snev
（3）棒兩端加上恒定的電壓U=IR，而R=ρ$\frac{L}{S}$
可得 U=ρLnev；
金屬棒內的電場強度大小 E=$\frac{U}{L}$=ρnev
答：
（1）電阻的大小為ρ$\frac{L}{S}$．
（2）證明見上．
（3）金屬棒內的電場強度大小是ρnev．

點評 本題證明電流微觀表達式時，要注意明確，t內長度為vt的導線內部電子能全部通過截面，從而可以由電流的定義證明．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖是簡化的多量程電表的電路圖，它由表頭G、測量電路以及轉換開關S等部分組成．下列說法正確的是（　　）
A．用電表測量電路時，應將電表串接在電路中
B．1檔位的量程大于2檔位的量程
C．表頭G滿偏時，接1檔位電表消耗的電功率比較小
D．電表1檔位的內阻比2檔位的內阻大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．（1）探究加速度與力、質量的關系時，通過實驗探究兩個問題：
①保持物體質量不變，測量物體在不同力的作用下的加速度，分析加速度與力的關系．
②保持物體所受力不變，測量不同質量的物體在該力作用下的加速度，分析加速度與質量的關系．
（2）在用打點計時器研究勻變速直線運動的實驗中，某同學打出了一條紙帶．已知計時器打點的時間間隔為0.02s，他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點，得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點．如圖所示，則相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm．由此可知，打C點時紙帶的速度大小為0.25m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．下列說法正確的是（　�。�
A．光電效應實驗中，只要入射光足夠強，就能產(chǎn)生光電流
B．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，但原子的能量增大
C．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就失去一個電子
D．放射性元素的半衰期由其原子核內部結構決定，與外界因素無關
E．天然放射現(xiàn)象中的γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．萬有引力定律能夠很好地將天體運行規(guī)律與地上物體運動規(guī)律具有內在的一致性統(tǒng)一起來．用彈簧秤稱量一個相對于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會有不同的結果．已知地球質量為M，萬有引力常量為G．將地球視為半徑為R、質量均勻分布的球體．下列選項中說法正確的是（　�。�
A．在北極地面稱量時，彈簧秤的讀數(shù)是${F_0}=G\frac{Mm}{R^2}$
B．在赤道地面稱量時，彈簧秤讀數(shù)為${F_1}=G\frac{Mm}{R^2}$
C．在北極上空高出地面h處稱量時，彈簧秤讀數(shù)為${F_2}=G\frac{Mm}{h^2}$
D．在赤道上空高出地面h處稱量時，彈簧秤讀數(shù)為${F_3}=G\frac{Mm}{{{{（R+h）}^2}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．下列有關熱現(xiàn)象的敘述正確的是（　�。�
A．由于液體表面張力的作用，葉片上的小露珠呈現(xiàn)球形
B．液體與大氣相接觸時，表面層內分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引
C．生產(chǎn)雨傘時，應選擇容易被水浸潤的傘布，以便更好地防水
D．液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征
E．液晶的光學性質不隨溫度、外加電壓等外界因素的變化而變化

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．某實驗小組利用如圖1所示的裝置進行“探究加速度與合外力的關系”的實驗．

（1）本實驗使用的實驗方法是C．（選填字母代碼）
A．理想實驗法     B．等效替代法   C．控制變量法D．建立物理模型法
（2）為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次實驗必須通過改變鉤碼的個數(shù)來改變小車所受合外力，獲取多組數(shù)據(jù)．若小車質量為400g，實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍應選A組會比較合理．（填選項前的字母）
A．10g～40g         B．200g～400g       C．1000g～2000g
（3）圖2中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未標出，由該紙帶可求得v3=0.305m/s，小車的加速度a=1.07m/s2（以上兩空均保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．真空中一半徑為r0的帶電金屬球，通過其球心的一直線上各點的電勢φ分布如圖所示，r表示該直線上某點到球心的距離，r1、r2分別是該直線上A、B兩點離球心的距離，根據(jù)電勢圖象（φ-r圖象），判斷下列說法中正確的是（　�。�
A．該金屬球可能帶負電
B．A點的電場強度方向由A指向B
C．A點的電場強度小于B點的電場強度
D．電荷量為q的正電荷沿直線從A移到B的過程中，電場力做功W=q（φ2-φ1）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖，質量為m的物體A能沿質量為M的楔形物體B的斜面勻速下滑．物體B靜止在水平面上．若給物體施加一沿斜面向下的拉力F作用，使物體A沿斜面加速下滑，物體B仍靜止．則此過程中，地面對物體B（　�。�
A．無摩擦力B．有水平向左的摩擦力
C．支持力為（M+m）gD．支持力小于（M+m）g

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