【題目】有一條橫截面積S=1mm2的銅導線，通過的電流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，每個銅原子可提供一個自由電子，求銅導線中自由電子定向移動的速率。（結果保留兩位有效數(shù)字）

【答案】1.5×10-4m/s

【解析】試題分析：設自由電子定向移動的速率為v和導線中自由電子從一端定向移到另一端所用時間為t，求出導線中自由電子的數(shù)目，根據(jù)電流的定義式推導出電流的微觀表達式，再解得自由電子定向移動的速率。

設銅導線長為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
全部通過該銅線截面時間為：

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

練習冊系列答案
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【題目】輕質(zhì)彈簧原長為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，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為l�，F(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為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間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度l，然后釋放，P開始沿軌道運動，運動到B點與Q物塊碰撞后粘在一起，PQ均可看成質(zhì)點，重力加速度大小為g。 求：

（1）當彈簧被壓縮到時的彈性勢能；

（2）若P,Q的質(zhì)量均為m，求P到達B點時速度的大小和與Q物塊碰撞后的速度大�。�

（3）PQ運動到D點時對軌道的壓力。

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【題目】2016年9月25日，由我國自主研發(fā)建造的世界最大單口徑、最高靈敏度射電望遠鏡（FAST）全面竣工并投入使用。據(jù)了解，這臺位于貴州省黔南州山區(qū)的射電望遠鏡由4450塊三角形接收面板拼裝而成，口徑達到500米，總接收面積有30個足球場那么大。能接收137億光年以外的電磁信號，誤差不超過1毫米。這將使人類觀察宇宙更遠更清楚，能夠幫助人類觀察外星是否存在生命，并且?guī)椭忾_宇宙起源之謎。光和廣播電視信號都是以光速傳播的電磁波，區(qū)別只在波長。千百年來人類只是通過可見光波段觀測宇宙，而實際上天體的輻射覆蓋整個電磁波段。據(jù)此材料，以下說法正確的是

A. 光年是時間單位

B. 光屬于電磁波，所有電磁波都具有相同的波長

C. 射電望遠鏡可以接收遙遠天體發(fā)出的電磁信號

D. 和可見光相比，無線電波是波長較短的電磁波

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科目：高中物理 來源： 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的長度L=5m，并以v=2m/s的速度向右運動．現(xiàn)將一個可視為質(zhì)點的旅行包輕輕地無初速地放在傳送帶的A端，已知旅行包與皮帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g=10m/s2．求：

（1）旅行包在傳送帶上加速時的加速度大小；

（2）旅行包在傳送帶上從A端運動到B端所用的時間t。

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【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。它的電路符號如圖（甲）所示，正常使用時，帶“+”號的一端接高電勢，“-”的一端接低電勢。某同學用實驗方法測得它的兩端的電壓U和通過它的電流I的關系數(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)畫出該同學的實驗電路圖。（實驗用儀器：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、滑動變阻器R、開關S、導線若干）。

(2)在圖（丙）中的小方格紙上用描點法畫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，則此時二極管的電阻為______Ω，該測量值與真實值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

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

（1）球與物體A碰后的速度大小;

（2）物塊A相對木板靜止后的速度大小

（3）木板B至少多長

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【題目】“拔火罐”是一種中醫(yī)療法，為了探究“火罐”的“吸力”，某人設計了如圖實驗。圓柱狀汽缸（橫截面積為S）被固定在鐵架臺上，輕質(zhì)活塞通過細線與重物m相連，將一團燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸底的開關K處扔到汽缸內(nèi)，酒精棉球熄滅同時密閉開關K（設此時缸內(nèi)溫度為），此時活塞下的細線剛好拉直且拉力為零，而這時活塞距缸底為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大氣壓強相當，汽缸內(nèi)的氣體可看做理想氣體，求t值。

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【題目】一長木板靜止在光滑的水平地面上，某同學站在木板的左端，也處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)該同學開始向右做勻加速運動，經(jīng)過t=2s該同學從木板上離開，離開木板時該同學的速度為v=4m/s，已知木板質(zhì)量M=20kg，該同學質(zhì)量m=50kg，g取，求：

(1)人受到木板的摩擦力大�。�

(2)長木板的長度L。

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【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，約定先使對方過分界線者為贏者。若繩子質(zhì)量不計，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是（ ）

A. 甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力

B. 甲對繩的拉力與乙對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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