8．有一條橫截面積為S的銅導線中自由電子定向移動的速率為v，已知銅的密度為ρ，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電量為e，求銅導線通過的電流．（在這個問題中可以認為導線中每個銅原子貢獻一個電子，答案用題中已知的物理量表示）

分析 設自由電子定向移動的速率為v和導線中自由電子從一端定向移到另一端所用時間為t，求出導線中自由電子的數(shù)目，根據(jù)電流的定義式推導出電流的微觀表達式，解得自由電子定向移動的速率

解答 解：設銅導線中自由電子定向移動的速率為v，導線中自由電子從一端定向移到另一端所用時間為t．則導線的長度為l=vt，體積為V=Sl=Svt，質(zhì)量為m=ρvtS，這段導線中自由電子的數(shù)目為：n=$\frac{m}{M}{N}_{A}$=$\frac{ρvtS}{M}{N}_{A}$
在t時間內(nèi)這些電子都能通過下一截面，則電流為：I=$\frac{Q}{t}$=$\frac{ne}{t}$，
代入解得，I=$\frac{ρvS{N}_{A}e}{M}$
答：銅導線通過的電流$\frac{ρvS{N}_{A}e}{M}$

點評 本題關鍵是建立物理模型，根據(jù)電流的定義式推導電流的微觀表達式，它是聯(lián)系微觀與宏觀的橋梁

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，細線的一端固定于A點，細線上掛一質(zhì)量為m的物體，另一端B固定在墻上，當AO與豎直方向成θ角，OB沿水平方向時，則：AO及BO對O點的拉力分別是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．為了探究加速度與力、質(zhì)量的關系，某實驗小組設計如圖1所示的實驗裝置：一個木塊放在水平長木塊上，通過細線跨過定滑輪與重物相連，在重物牽引下，木塊向左運動，重物落地后，木塊做勻減速運動，打出的紙帶如圖2所示，不計紙帶所受到的阻力．交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2．

（1）木塊加速階段的加速度為1.5m/s2；
（2）木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1；
（3）某同學發(fā)現(xiàn)在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應當取下重物，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑．
（4）為了使繩中的拉力近似等于重物的重力，則重物的質(zhì)量遠小于木塊的質(zhì)量．（選填“遠大于”、“等于”、“遠小于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．某同學做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗．如圖甲所示是該同學探究小車加速度與力的關系的實驗裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應滿足的關系為m＜＜M；
（2）若用游標卡尺測出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=1.050cm；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t，則小車經(jīng)過光電門時的速度為$\fracmaywyle{△t}$（用字母表示）；
（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應遮光條通過光電門的時間△t，并算出相應的小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出v2-m線性圖象（如圖丙所示），從圖線得到的結(jié)論是：在小車質(zhì)量一定時，加速度與合外力成正比．
（4）某同學作出的v2-m線性圖象不通過坐標原點，開始實驗前他應采取的做法是C
A．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動
C．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示的電路中，R1、R2、$R_3^{\;}$、和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r=R1，設電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U，當R5的滑動角點向圖中a端移動時（　　）
A．I變小B．U變小
C．電源的效率變低D．電源的輸出功率變小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示是某導體的I-U圖象，圖中α=45°，下列說法正確的是（　�。� 
A．此導體的電阻R=0.5Ω
B．此導體的電阻R=2Ω
C．I-U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R=cot 45°=1.0Ω
D．在R兩端加6.0V電壓時，每秒通過導體截面的電荷量是3.0 C

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示水平粗糙地面上放置一斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B兩物體疊放在一起從C點由靜止下滑，下滑過程中斜面保持靜止，A、B始終保持相對靜止，則（　　）
A．在CD段時，A只受兩個力作用
B．在DE段時，A受摩擦力一定沿斜面向上
C．整個下滑過程中，A、B均處于失重狀態(tài)
D．整個下滑過程中，斜面一直受地面的摩擦力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．關于光的本性，下列說法中不正確的是（　�。�
A．光電效應反映光的粒子性
B．光子的能量由光的強度所決定
C．光子的能量與光的頻率成正比
D．光在空間傳播時，是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份光叫做一個光子

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的分組實驗中，高一10班鄧健健小組的四位同學得到了一張小車運動的紙帶如圖所示，并展開了探究：

（1）關于打點計時器的時間間隔，四位同學各自發(fā)表了自己的看法，其中正確的是C．
A．電源電壓越高，每打兩個點的時間間隔就越短
B．紙帶速度越大，每打兩個點的時間間隔就越短
C．打點計時器連續(xù)打兩個點的時間間隔由電源的頻率決定
D．如果將交流電源改為直流電源，打點計時器連續(xù)打兩個點的時間間隔保持不變
（2）在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，零點跟“0”計數(shù)點對齊，并讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離，請你幫忙把讀取的數(shù)據(jù)填入下列表格中．
距離d1d2d3
測量值/cm
（3）若打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz，他們計算小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度應該為v2=0.21 m/s，小車的加速度應該是a=0.6 m/s2．

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