13.一根長(zhǎng)為2m,橫截面積為1.5×10-3m2的銅棒,兩端電勢(shì)差為5.0×10-2V,銅棒的電阻為2.5×10-5Ω,銅棒內(nèi)自由電子密度為8.5×1028個(gè)/m3:電子的電量為1.6×10-19C.求:
(1)通過(guò)銅棒的電流;
(2)銅棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(3)自由電子定向移動(dòng)的速率.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

分析 (1)由歐姆定律可求出通過(guò)銅棒的電流;
(2)由U=Ed可求得銅棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(3)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:(1)由歐姆定律得:I=$\frac{U}{R}=\frac{5×1{0}^{-2}}{2.5×1{0}^{-5}}$=2×103A
(2)由勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系得:E=$\frac{U}ousgeyl$=$\frac{5×1{0}^{-2}}{2}$=2.5×10-2 V/m
(3)由I=nqSv解得:v=$\frac{2×1{0}^{3}}{8.5×1{0}^{28}×1.6×1{0}^{-19}×1.5×1{0}^{-3}}$=2×10-4 m/s;
答:(1)通過(guò)銅棒的電流是2×103A;
(2)銅棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度是2.5×10-2 V/m;
(3)自由電子定向移動(dòng)的速率是2×10-4m/s.

點(diǎn)評(píng) 本題要知道銅棒內(nèi)部建立勻強(qiáng)電場(chǎng),電壓與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系為E=$\frac{U}9aijhv1$.掌握電流的微觀表達(dá)式:I=envS,并能建立模型熟練推導(dǎo).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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據(jù)海外媒體報(bào)道,中國(guó)第3艘航空母艦上將采用彈射起飛,飛機(jī)彈射系統(tǒng)可以縮減飛機(jī)起跑的距離。假設(shè)彈射系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)作用了0.2 s時(shí)間后,使飛機(jī)達(dá)到一定的初速度v0,然后飛機(jī)在甲板上以5 m/s2的加速度起跑,再經(jīng)過(guò)237.5m達(dá)到起飛速度v1=60 m/s.

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4.將一電荷量q=-2.0×10-6C的電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)中的A點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功3.0×10-4J,再將電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功2.0×10-4J,規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零.則( 。
A.電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為-3.0×10-4J
B.A點(diǎn)的電勢(shì)為-150V
C.B點(diǎn)的電勢(shì)為-50V
D.將電荷量為+2.0×10-6的電荷從B點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處的過(guò)程中,電荷的電勢(shì)能將增加1.0×10-4J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.現(xiàn)有甲乙兩輛汽車(chē)在平直的公路上行駛,起初乙車(chē)在后,甲車(chē)在前,相距8m,它們運(yùn)動(dòng)的V-t圖象如圖所示,則有( 。
A.兩輛汽車(chē)在第4秒時(shí)相距最遠(yuǎn)
B.汽車(chē)甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),汽車(chē)乙做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C.第4秒時(shí),汽車(chē)甲的位移等于40m,汽車(chē)乙的位移大于20m
D.汽車(chē)甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),汽車(chē)乙做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)

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8.如圖所示是電阻R的I-U圖線,圖中α=45°,由此得出(  )
A.通過(guò)電阻的電流與兩端電壓成正比
B.電阻R=0.5Ω
C.因I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),故R=cotα=1.0Ω
D.在R兩端加6.0V電壓時(shí),每秒通過(guò)電阻橫截面的電量是6C

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18.一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度大小為4m/s,1s后速度的大小為10m/s,在這1s內(nèi)該物體的(  )
A.位移的大小不可能小于4mB.位移的大小可能大于4m
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