【題目】經(jīng)典電磁理論認(rèn)為：當(dāng)金屬導(dǎo)體兩端電壓穩(wěn)定后，導(dǎo)體中產(chǎn)生恒定電場(chǎng)，這種恒定電場(chǎng)的性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同．由于恒定電場(chǎng)的作用，導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率增加，而運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子發(fā)生碰撞從而減速，因此自由電子定向移動(dòng)的平均速率不隨時(shí)間變化．金屬電阻反映的是定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與不動(dòng)的粒子的碰撞．假設(shè)碰撞后自由電子定向移動(dòng)的速度全部消失，碰撞時(shí)間不計(jì)．

某種金屬中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量為n，自由電子的質(zhì)量為m，帶電量為e．現(xiàn)取由該種金屬制成的長為L，橫截面積為S的圓柱形金屬導(dǎo)體，將其兩端加上恒定電壓U，自由電子連續(xù)兩次與不動(dòng)的粒子碰撞的時(shí)間間隔平均值為t0．如圖所示．

（1）求金屬導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)受到的電場(chǎng)力大�。�

（2）求金屬導(dǎo)體中的電流I；

（3）電阻的定義式為，電阻定律是由實(shí)驗(yàn)得出的．事實(shí)上，不同途徑認(rèn)識(shí)的物理量之間存在著深刻的本質(zhì)聯(lián)系，請(qǐng)從電阻的定義式出發(fā)，推導(dǎo)金屬導(dǎo)體的電阻定律，并分析影響電阻率ρ的因素．

【答案】（1）；（2）I ；（3）單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目n，電子在恒定電場(chǎng)中由靜止加速的平均時(shí)間t0。。

【解析】

試題分析：（1）恒定電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)

則自由電子所受電場(chǎng)力

（2）設(shè)電子在恒定電場(chǎng)中由靜止加速的時(shí)間為t0時(shí)的速度為v，由動(dòng)量定理：

解得

電子定向移動(dòng)的平均速率

金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的電流

I

I

I

（3）由電阻定義式

為定值，此定值即為電阻率ρ，所以

電阻率影響因素有：單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目n，電子在恒定電場(chǎng)中由靜止加速的平均時(shí)間t0。（答出一個(gè)因素給2分，答出兩個(gè)因素給3分）

注：以上各道計(jì)算題其它解法，只要合理且正確即可相應(yīng)給分。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ的光滑斜劈P的斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B，C為一垂直固定在斜面上的擋板。Ａ、Ｂ質(zhì)量均為ｍ，斜面連同擋板的質(zhì)量為M，彈簧的勁度系數(shù)為k，系統(tǒng)靜止于光滑水平面�，F(xiàn)開始用一水平恒力F作用于Ｐ，（重力加速度為g）下列說法中不正確的是

A. 若F=0，擋板受到B物塊的壓力為

B. 力F較小時(shí)A相對(duì)于斜面靜止，F大于某一數(shù)值，A相對(duì)于斜面向上滑動(dòng)

C. 若要B離開擋板C，彈簧伸長量需達(dá)到

D. 若且保持兩物塊與斜劈共同運(yùn)動(dòng)，彈簧將保持原長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體在同一直線上，同時(shí)由一位置向同一方向運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖所示，下列說法正確的是---------------------------( )

A. 開始階段乙跑在甲的前面，20秒后乙落在甲的后面

B. 20秒末乙追上甲，且甲、乙速度相等

C. 40秒末乙追上甲

D. 在追上前的20秒末兩物體相距最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如下圖所示： 某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

①圖甲、圖乙是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是_______________．

②下述現(xiàn)象中能夠觀察到的是：（ ）

A．將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬

B．將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬

C．換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄

D．去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，豎直電梯中質(zhì)量為m的物體置于壓力傳感器P上，電腦可描繪出物體對(duì)P的壓力F隨時(shí)間的變化圖線；圖乙中K、L、M、N四條圖線是電梯在四種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下由電腦獲得的F－t圖線，由圖線分析電梯的運(yùn)動(dòng)情況，下列結(jié)論中正確的是(　 )

A. 由圖線K可知，此時(shí)電梯一定處于勻加速上升狀態(tài)

B. 由圖線L可知，此時(shí)電梯的加速度大小一定等于g

C. 由圖線M可知，此時(shí)電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

D. 由圖線N可知，此時(shí)電梯加速度的方向一定先向上后向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（甲）所示，ABCO是固定在一起的T型支架，水平部分AC是質(zhì)量為M=2kg、長度為L=1m的勻質(zhì)薄板，OB是輕質(zhì)硬桿，下端通過光滑鉸鏈連接在水平地面上，支架可繞水平軸O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A端擱在左側(cè)的平臺(tái)上．已知AB長度l1=0．75m，OB長度h=0．5m．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=2kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板，物塊與AC間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．5．問：T型支架是否會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)？某同學(xué)的解題思路如下：

支架受力情況如圖（乙），設(shè)支架即將翻轉(zhuǎn)時(shí)物塊位于B點(diǎn)右側(cè)x處，根據(jù)力矩平衡方程：Mg（l1-）=FNx，式中FN=mg，解得x=0．2m．

此時(shí)物塊離A端s1=l1+x=0．95m．

然后算出物塊以v0=3m/s的初速度在AC上最多能滑行的距離s2；…比較這兩個(gè)距離：

若s2≤s1，則T型支架不會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)；若s2＞s1，則會(huì)繞O軸翻轉(zhuǎn)．

請(qǐng)判斷該同學(xué)的解題思路是否正確．若正確，請(qǐng)按照該思路，將解題過程補(bǔ)充完整，并求出最后結(jié)果；若不正確，請(qǐng)指出該同學(xué)的錯(cuò)誤之處，并用正確的方法算出結(jié)果．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌寬為L，導(dǎo)軌平面與水平方向有夾角θ，導(dǎo)軌的一端接有電阻R．導(dǎo)軌上有與導(dǎo)軌垂直的電阻也為R的輕質(zhì)金屬導(dǎo)線（質(zhì)量不計(jì)），導(dǎo)線連著輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩的另一端與質(zhì)量為m的重物相連，細(xì)繩跨過無摩擦的滑輪．整個(gè)裝置放在與導(dǎo)軌平面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．重物由圖示位置從靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中金屬導(dǎo)線與導(dǎo)軌保持良好的接觸．導(dǎo)軌足夠長，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻

求：（1）重物的最大速度

（2）若重物從開始運(yùn)動(dòng)到獲得最大速度的過程中下降了h，求此過程中電阻R上消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A、B用細(xì)繩與輕彈簧連接后跨過滑輪．A靜止在傾角為45°的粗糙斜面上，B懸掛著．已知質(zhì)量mA＝3mB，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到30°，那么下列說法中正確的是（ ）

A. 彈簧的彈力將增大

B. 物體A對(duì)斜面的壓力將增大

C. 物體A受到的靜摩擦力將減小

D. 物體A可能被拉動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，在安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是（ ）
A.保證小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小
B.保證小球飛出時(shí)，初速度水平
C.保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等
D.保證小球運(yùn)動(dòng)的軌道是一條拋物線

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