【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。現(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P與AB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小；

（3）PQ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】2016年9月25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”或“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),求:

（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”的“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處。已知環(huán)境溫度為不變，mg/S與1/6大氣壓強(qiáng)相當(dāng)，汽缸內(nèi)的氣體可看做理想氣體，求t值。

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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取，求：

(1)人受到木板的摩擦力大小；

(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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同步練習(xí)冊(cè)答案