1.有一條橫截面積為S的銅導線,通過的電流為I.已知銅的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,電子的電量為e.若認為導線中每個銅原子貢獻一個自由電子,則銅導線中自由電子定向移動的速率可表示為( 。
A.$\frac{IM}{ρS{N}_{A}e}$B.$\frac{Iρ}{MS{N}_{A}e}$C.$\frac{IMS}{ρ{N}_{A}e}$D.$\frac{IMρ}{S{N}_{A}e}$

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I=$\frac{q}{t}$=$\frac{ne}{t}$,代入解得,I=$\frac{ρv{N}_{A}e}{M}$
解得電子定向移動的速率:
v=$\frac{IM}{ρS{N}_{A}e}$
故選:A.

點評 本題考查電流的微觀表達式,解題的關(guān)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
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.對于彈簧振子,完成如下表格,用斜向上箭頭表示增大,用斜向下箭頭表示減小.(max 表示最大、min 表示最小)
AA→OOO→BB
位移x
回復力F
加速度a
彈性勢能
速度v
動能

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,固定斜面的傾角θ=30°,物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ.輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長時上端位于C點.用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B,滑輪右側(cè)繩子與斜面平行,A的質(zhì)量為2m,B的質(zhì)量為m.一初始時物體A到C點的距離為L.現(xiàn)給A、B一初速度v0使A開始沿斜面向下運動,物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈回到起始點.已知重力加速度為,不計空氣阻力,整個過程中,輕繩始終處于伸直狀態(tài).求此過程中:
(1)物體A向下運動剛到C點時的速度;
(2)整個過程物體A經(jīng)過的路程;
(3)彈簧中的最大彈性勢能.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.物理學中有些問題的結(jié)論不一定必須通過計算才能驗證,有時只需通過一定的分析就可以判斷結(jié)論是否正確.如圖所示為兩個彼此平行且共軸的半徑分別為R1和R2的圓環(huán),兩圓環(huán)上的電荷量均為q(q>0),而且電荷均勻分布.兩圓環(huán)的圓心O1和O2相距為2a,聯(lián)線的中點為O,軸線上的A點在O點右側(cè)與O點相距為r(r<a).試分析判斷下列關(guān)于A點處電場強度大小E的表達式(式中k為靜電力常量)正確的是( 。
A.E=|$\frac{kq{R}_{1}}{[{R}_{1}^{2}+(a+r)^{2}]}$-$\frac{kq{R}_{2}}{[{R}_{2}^{2}+(a-r)^{2}]}$|
B.E=|$\frac{kq{R}_{1}}{[{R}_{1}^{2}+(a+r)^{2}]^{\frac{3}{2}}}$-$\frac{kq{R}_{2}}{[{R}_{2}^{2}+(a-r)^{2}]^{\frac{3}{2}}}$|
C.E=|$\frac{kq(a+r)}{[{R}_{1}^{2}+(a+r)^{2}]}$-$\frac{kq(a-r)}{[{R}_{2}^{2}+(a-r)^{2}]}$|
D.E=|$\frac{kq(a+r)}{[{R}_{1}^{2}+(a+r)^{2}]^{\frac{3}{2}}}$-$\frac{kq(a-r)}{[{R}_{2}^{2}+(a-r)^{2}]^{\frac{3}{2}}}$|

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.關(guān)于加速度,以下說法中正確的是(  )
A.運動物體的速度特別大,其加速度也一定大
B.運動物體的速度非常小,其加速度也一定小
C.物體的速度很大,但加速度可能為零
D.物體的速度為零,其加速度一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.在研究下列物體的運動時,哪個物體可以看成質(zhì)點(  )
A.
研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)
B.
研究運動員的跳水動作
C.
研究衛(wèi)星繞地球運行的周期
D.
研究車輪的轉(zhuǎn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.一物體運動的速度-時間圖象如圖所示,由此可知( 。
A.在2t0時間內(nèi)物體的速度變化量為0
B.在2t0時間內(nèi)物體的速度一直在減小
C.在2t0時間內(nèi)物體的加速度一直在減小
D.在2t0時間內(nèi)物體加速度方向不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.真空中有兩個點電荷,分別帶上+Q和-3Q的電荷量,相距90cm,相互作用力大小為F.現(xiàn)將它們碰一下后,放在相距3cm處,則它們的相互作用力大小變?yōu)椋ā 。?table class="qanwser">A.300FB.1 200FC.900FD.以上都不對

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.某物體的位移-時間圖象如圖所示,則下列敘述正確的是( 。
A.物體運動的軌跡是拋物線
B.物體在t=8s時刻的速度為零
C.物體運動所能達到的最大位移為80m
D.在t=4s時刻,物體的瞬時速度為零

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