當(dāng)前位置： 2023-2024學(xué)年北京市順義區(qū)高二（上）期中物理試卷（選考）> 試題詳情

金屬導(dǎo)體有電阻，這一現(xiàn)象可以從微觀的角度利用經(jīng)典物理學(xué)知識(shí)解釋。
金屬導(dǎo)體中自由電子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，在定向移動(dòng)過(guò)程中所受金屬離子（即金屬原子失去自由電子后的剩余部分）的阻力，其方向與自由電子定向移動(dòng)的速度方向相反，大小正比于自由電子定向移動(dòng)的速率，比例系數(shù)為k。已知某種金屬材料單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n,元電荷為e,忽略電子所受重力及其之間的相互作用，不計(jì)電子熱運(yùn)動(dòng)的影響，自由電子的定向移動(dòng)可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)。
如圖所示，一段長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的該金屬導(dǎo)體，當(dāng)其兩端電壓為U時(shí)，求：
（1）該金屬導(dǎo)體內(nèi)，電子定向移動(dòng)的速率v；
（2）該金屬導(dǎo)體的電阻率ρ（提示：電流I與電子定向移動(dòng)速率v的關(guān)系為I=neSv）。

【考點(diǎn)】電流的微觀表達(dá)式；電流的概念、性質(zhì)及電流強(qiáng)度的定義式．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/9/29 2:0:2組卷：60引用：1難度：0.7

相似題

1．銀是電阻率很小的導(dǎo)電體，假設(shè)銀導(dǎo)線中50%的銀原子的最外層電子脫離原子核的束縛而成為自由電子．
①求銀導(dǎo)線中自由電子的數(shù)密度（即單位體積內(nèi)銀導(dǎo)線中自由電子的個(gè)數(shù)）．
②一根直徑為d=2.0mm的銀導(dǎo)線中通過(guò)的電流為I=0.40A，求銀導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率．（計(jì)算時(shí)取銀的密度ρ=1.0×10⁴kg/m³，銀的摩爾質(zhì)量M=0.10kg/mol,阿伏加德羅常量N_A=6.0×10²³/mol,電子電荷量e=1.6×10^-19C．計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字．）
發(fā)布：2024/11/12 8:0:1組卷：7引用：1難度：0.5
解析
2．有一條長(zhǎng)L橫截面S的銀導(dǎo)線，銀的密度為ρ，銀的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N，若導(dǎo)線中每個(gè)銀原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子，電子電量為e,自由電子定向移動(dòng)的速率為v,通過(guò)導(dǎo)線的電流為（　?。?/h2>
A．I=
N
ev
L
B．I=
ρ
L
e
S
v
N
C．I=
ρ
N
e
S
v
M
D．I=
MN
ev
ρ
S
發(fā)布：2024/11/12 8:0:1組卷：339引用：4難度：0.9
解析
3．某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示，來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為I；質(zhì)子的質(zhì)量為m,其電量為e。那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是（　?。?/h2>
A．
I
e
S
2
U
m
B．
I
e
S
m
e
U
C．
I
e
S
2
e
U
e
S
D．
I
e
S
m
2
e
U
發(fā)布：2024/11/5 21:0:2組卷：754引用：15難度：0.7
解析

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