【題目】有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線,通過(guò)的電流I=2A。已知銅的密度ρ=8.9×103kg/m3,銅的摩爾質(zhì)量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,電子的電量大小e=1.6×10-19C,每個(gè)銅原子可提供一個(gè)自由電子,求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

【答案】1.5×10-4m/s

【解析】試題分析: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,再解得自由電子定向移動(dòng)的速率。

設(shè)銅導(dǎo)線長(zhǎng)為L,則體積為V=LS,質(zhì)量為:m=LSρ,摩爾數(shù)為:
總的自由電子數(shù)為nNA
總電荷量為q=nNAe
全部通過(guò)該銅線截面時(shí)間為

根據(jù)電流的定義式:

可得:

帶入數(shù)據(jù)解得:v=1.5×10-4m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2l,將彈簧豎直放置在地面上,在其頂端將一質(zhì)量為12m的物體由靜止釋放,當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí),彈簧長(zhǎng)度為l,F(xiàn)將該彈簧水平放置,一端固定在A點(diǎn),另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長(zhǎng)度為5l的水平軌道,B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直,如圖所示。物塊PAB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。用外力推動(dòng)物塊P,將彈簧壓縮至長(zhǎng)度l,然后釋放,P開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)與Q物塊碰撞后粘在一起,PQ均可看成質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g。 求:

1)當(dāng)彈簧被壓縮到時(shí)的彈性勢(shì)能;

2)若P,Q的質(zhì)量均為m,求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小和與Q物塊碰撞后的速度大;

3PQ運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2016925日,由我國(guó)自主研發(fā)建造的世界最大單口徑、最高靈敏度射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)全面竣工并投入使用。據(jù)了解,這臺(tái)位于貴州省黔南州山區(qū)的射電望遠(yuǎn)鏡由4450塊三角形接收面板拼裝而成,口徑達(dá)到500米,總接收面積有30個(gè)足球場(chǎng)那么大。能接收137億光年以外的電磁信號(hào),誤差不超過(guò)1毫米。這將使人類觀察宇宙更遠(yuǎn)更清楚,能夠幫助人類觀察外星是否存在生命,并且?guī)椭忾_(kāi)宇宙起源之謎。光和廣播電視信號(hào)都是以光速傳播的電磁波,區(qū)別只在波長(zhǎng)。千百年來(lái)人類只是通過(guò)可見(jiàn)光波段觀測(cè)宇宙,而實(shí)際上天體的輻射覆蓋整個(gè)電磁波段。據(jù)此材料,以下說(shuō)法正確的是

A. 光年是時(shí)間單位

B. 光屬于電磁波,所有電磁波都具有相同的波長(zhǎng)

C. 射電望遠(yuǎn)鏡可以接收遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的電磁信號(hào)

D. 和可見(jiàn)光相比,無(wú)線電波是波長(zhǎng)較短的電磁波

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,為車(chē)站使用的水平傳送帶裝置模型,繃緊的傳送帶水平部分AB的長(zhǎng)度L=5m,并以v=2m/s的速度向右運(yùn)動(dòng).現(xiàn)將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的旅行包輕輕地?zé)o初速地放在傳送帶的A端,已知旅行包與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g=10m/s2.求:

1)旅行包在傳送帶上加速時(shí)的加速度大;

2)旅行包在傳送帶上從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間t。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用的一種電子元件。它的電路符號(hào)如圖(甲)所示,正常使用時(shí),帶“+”號(hào)的一端接高電勢(shì),“-”的一端接低電勢(shì)。某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得它的兩端的電壓U和通過(guò)它的電流I的關(guān)系數(shù)據(jù)如表所示。

U/V

0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

2.4

2.6

I/mA

0

0.9

2.3

4.3

9.2

12.0

19.0

24.0

(1)在圖(乙)中的虛線框內(nèi)畫(huà)出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖。(實(shí)驗(yàn)用儀器:量程為5V的電壓表其內(nèi)阻約為10kΩ;量程為50mA的電流表內(nèi)阻約為100Ω;直流電源E、滑動(dòng)變阻器R、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干)。

(2)在圖(丙)中的小方格紙上用描點(diǎn)法畫(huà)出二極管的伏安特性曲線________。

(3)若發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.5V,則此時(shí)二極管的電阻為______Ω,該測(cè)量值與真實(shí)值相比______(填偏大、偏小相等)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平面上放置一個(gè)質(zhì)量為的木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量為m的物塊已知之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,現(xiàn)有質(zhì)量為的小球以水平速度飛來(lái)與物塊碰撞后立即粘住,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊始終未滑離木板,且物塊可視為質(zhì)點(diǎn),:

1球與物體A碰后的速度大小;

2物塊A相對(duì)木板靜止后的速度大小

3木板B至少多長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】拔火罐是一種中醫(yī)療法,為了探究火罐吸力,某人設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)。圓柱狀汽缸(橫截面積為S)被固定在鐵架臺(tái)上,輕質(zhì)活塞通過(guò)細(xì)線與重物m相連,將一團(tuán)燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸底的開(kāi)關(guān)K處扔到汽缸內(nèi),酒精棉球熄滅同時(shí)密閉開(kāi)關(guān)K(設(shè)此時(shí)缸內(nèi)溫度為),此時(shí)活塞下的細(xì)線剛好拉直且拉力為零,而這時(shí)活塞距缸底為L。由于汽缸傳熱良好,重物被吸起,最后重物穩(wěn)定在距地面L/10。已知環(huán)境溫度為不變,mg/S1/6大氣壓強(qiáng)相當(dāng),汽缸內(nèi)的氣體可看做理想氣體,求t。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平地面上,某同學(xué)站在木板的左端,也處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)該同學(xué)開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t=2s該同學(xué)從木板上離開(kāi),離開(kāi)木板時(shí)該同學(xué)的速度為v=4m/s,已知木板質(zhì)量M=20kg,該同學(xué)質(zhì)量m=50kg,g,求:

(1)人受到木板的摩擦力大;

(2)長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度L。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩人在冰面上拔河。兩人中間位置處有一分界線,約定先使對(duì)方過(guò)分界線者為贏者。若繩子質(zhì)量不計(jì),冰面可看成光滑,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力

B. 甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力

C. 若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得拔河比賽的勝利

D. 若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得拔河比賽的勝利

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