8．有一條橫截面積為S的銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為v，已知銅的密度為ρ，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電量為e，求銅導(dǎo)線通過的電流．（在這個(gè)問題中可以認(rèn)為導(dǎo)線中每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)電子，答案用題中已知的物理量表示）

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，解得自由電子定向移動(dòng)的速率

解答 解：設(shè)銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為v，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．則導(dǎo)線的長(zhǎng)度為l=vt，體積為V=Sl=Svt，質(zhì)量為m=ρvtS，這段導(dǎo)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(shí)間內(nèi)這些電子都能通過下一截面，則電流為：I=$\frac{Q}{t}$=$\frac{ne}{t}$，
代入解得，I=$\frac{ρvS{N}_{A}e}{M}$
答：銅導(dǎo)線通過的電流$\frac{ρvS{N}_{A}e}{M}$

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是建立物理模型，根據(jù)電流的定義式推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式，它是聯(lián)系微觀與宏觀的橋梁

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：解答題

17．如圖所示，細(xì)線的一端固定于A點(diǎn)，細(xì)線上掛一質(zhì)量為m的物體，另一端B固定在墻上，當(dāng)AO與豎直方向成θ角，OB沿水平方向時(shí)，則：AO及BO對(duì)O點(diǎn)的拉力分別是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置：一個(gè)木塊放在水平長(zhǎng)木塊上，通過細(xì)線跨過定滑輪與重物相連，在重物牽引下，木塊向左運(yùn)動(dòng)，重物落地后，木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶如圖2所示，不計(jì)紙帶所受到的阻力．交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2．

（1）木塊加速階段的加速度為1.5m/s2；
（2）木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1；
（3）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應(yīng)當(dāng)取下重物，將木板右端墊高，使木塊沿木板勻速下滑．
（4）為了使繩中的拉力近似等于重物的重力，則重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量．（選填“遠(yuǎn)大于”、“等于”、“遠(yuǎn)小于”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．如圖甲所示是該同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為m＜＜M；
（2）若用游標(biāo)卡尺測(cè)出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=1.050cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為$\fracr31wtii{△t}$（用字母表示）；
（3）測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間△t，并算出相應(yīng)的小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出v2-m線性圖象（如圖丙所示），從圖線得到的結(jié)論是：在小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比．
（4）某同學(xué)作出的v2-m線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，開始實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)采取的做法是C
A．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)
C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖所示的電路中，R1、R2、$R_3^{\;}$、和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r=R1，設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U，當(dāng)R5的滑動(dòng)角點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)（　�。�
A．I變小B．U變小
C．電源的效率變低D．電源的輸出功率變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．如圖所示是某導(dǎo)體的I-U圖象，圖中α=45°，下列說法正確的是（　�。� 
A．此導(dǎo)體的電阻R=0.5Ω
B．此導(dǎo)體的電阻R=2Ω
C．I-U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R=cot 45°=1.0Ω
D．在R兩端加6.0V電壓時(shí)，每秒通過導(dǎo)體截面的電荷量是3.0 C

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．如圖所示水平粗糙地面上放置一斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B兩物體疊放在一起從C點(diǎn)由靜止下滑，下滑過程中斜面保持靜止，A、B始終保持相對(duì)靜止，則（　�。�
A．在CD段時(shí)，A只受兩個(gè)力作用
B．在DE段時(shí)，A受摩擦力一定沿斜面向上
C．整個(gè)下滑過程中，A、B均處于失重狀態(tài)
D．整個(gè)下滑過程中，斜面一直受地面的摩擦力作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．關(guān)于光的本性，下列說法中不正確的是（　　）
A．光電效應(yīng)反映光的粒子性
B．光子的能量由光的強(qiáng)度所決定
C．光子的能量與光的頻率成正比
D．光在空間傳播時(shí)，是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份光叫做一個(gè)光子

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的分組實(shí)驗(yàn)中，高一10班鄧健健小組的四位同學(xué)得到了一張小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示，并展開了探究：

（1）關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔，四位同學(xué)各自發(fā)表了自己的看法，其中正確的是C．
A．電源電壓越高，每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短
B．紙帶速度越大，每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔由電源的頻率決定
D．如果將交流電源改為直流電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔保持不變
（2）在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，并讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離，請(qǐng)你幫忙把讀取的數(shù)據(jù)填入下列表格中．
距離d1d2d3
測(cè)量值/cm
（3）若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz，他們計(jì)算小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度應(yīng)該為v2=0.21 m/s，小車的加速度應(yīng)該是a=0.6 m/s2．

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