17．證明電流的微觀表達(dá)式．有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，自由電子定向移動的速率為v，如果電子的電荷量為e．
求證：電流和自由電子定向移動速率的關(guān)系式I=neSv．

分析 根據(jù)導(dǎo)體中自由電子的定向移動速率可明確t內(nèi)通過截面的電量，再由電流的定義即可證明．

解答 解：如圖所示，時間△t內(nèi)截面前的所有粒子均可以通過截面；
故通過橫截面積的電荷數(shù)為nvts
故通過截面的電荷量為q=neSvt．
根據(jù)q=It，

則可以得到電流和自由電子定向移動速率的關(guān)系式I=neSv．
故可證．

點評 本題為電流微觀表達(dá)式的證明，要注意明確，t內(nèi)長度為vt的導(dǎo)線內(nèi)部電子能全部通過截面，從而可以由電流的定義證明．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某一個近地衛(wèi)星繞地球做圓周運動，已知地球半徑為R，衛(wèi)星繞地球一圈的時間是T，萬有引力常量為G，則地球的質(zhì)量$\frac{4{π}^{2}{R}^{3}}{G{T}^{2}}$，密度$\frac{3π}{G{T}^{2}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．在未知方向的力F作用下，一質(zhì)量為1.0kg的物體以一定的初速度在光滑水平面上作直線運動．物體的動能Ek隨位移x變化的關(guān)系如圖所示．（g=10m/s2）由上述已知條件，可求出（　�。�
A．力F的最小值為2.5N
B．力F不可能大于10N
C．物體運動過程中在任意位置的加速度大小
D．物體運動過程中在任意位置力F的功率

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，水平放置的平行板電容器與某一電源相連，它的極板長L=0.4m，兩極板間距離d=4×10-3 m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流以相同的速度v0從兩極板中央平行極板射入，開關(guān)S閉合前，兩極板間不帶電，由于重力作用，微粒能落到下極板的正中央．已知微粒質(zhì)量m=4×10-5 kg、電荷量q=+1×10-8 C，g=10m/s2，則下列說法正確的是（　�。�
A．微粒的入射速度v0=10 m/s
B．電容器上板接電源正極時微粒有可能從平行板電容器的右邊射出電場
C．電源電壓為160 V時，微�？赡軓钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷涑鲭妶�
D．電源電壓為100 V時，微�？赡軓钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷涑鲭妶�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．“神舟七號”載人飛船發(fā)射升空后，飛行了2天20小時27分鐘，繞地球運行45圈，返回艙順利返回著陸．這標(biāo)志著我國航天事業(yè)又邁上了一個新臺階，假定正常運行的神舟七號飛船和通信衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）做的都是勻速圓周運動，下列說法正確的是（　　）
A．飛船的線速度比通信衛(wèi)星的線速度小
B．飛船的角速度比通信衛(wèi)星的角速度小
C．飛船的運行周期比通信衛(wèi)星的運行周期小
D．飛船的向心加速度比通信衛(wèi)星的向心加速度小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．一個質(zhì)量為2.5kg的物體，在六個恒定的共點力作用下處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)同時撤去大小分別為5N、10N和20N的三個力，關(guān)于此后該物體運動的說法中正確的是（　�。�
A．一定做勻變速直線運動，加速度大小可能是5m/s2
B．可能做勻減速直線運動，加速度大小可能是1m/s2
C．一定做勻變速運動，加速度大小可能是10m/s2
D．物體仍可能處于平衡狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．為了測定電阻的阻值，實驗室提供下列器材：待測電阻Rx（阻值約100Ω）、電阻箱R0（0～999.9Ω）、滑動變阻器R、電流表A、電流傳感器、直流電源E（內(nèi)阻可忽略）、導(dǎo)線、開關(guān)若干．
（1）甲同學(xué)設(shè)計如圖（a）所示的電路進行實驗．
①根據(jù)電路圖（a），在圖（b）中完成實物圖的連接；

②實驗操作時，先將滑動變阻器的滑片P移到c端，再接通開關(guān)S；保持S2斷開，閉合S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R使電流表指針偏轉(zhuǎn)至某一位置如圖（c）所示，記下此時的電流I=0.40A．?dāng)嚅_S1，使滑動變阻器R的阻值不變（選填“不變”或“改變”），調(diào)整電阻箱R0的阻值在100Ω左右，再閉合S2，調(diào)節(jié)R0阻值使得電流表示數(shù)仍為I時，R0的讀數(shù)即為Rx的阻值．
（2）乙同學(xué)利用電路（d）進行實驗，改變電阻箱R0的值，從電流傳感器獲得相應(yīng)的電流I，在計算機上得到$\frac{1}{I}$-R0圖象如圖（e）所示，圖線縱軸截距為b，斜率為k，則電阻Rx的阻值為$\frac{k}$．
（3）若電源內(nèi)阻不可忽略，則甲、乙兩同學(xué)的實驗方案中哪種方案測電阻Rx更好？為什么？甲同學(xué)方案更好；乙同學(xué)的做法中所得到的是被測電阻Rx和電源內(nèi)阻的總阻值，測量值會大于真實值．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．某同學(xué)想設(shè)計一個測量金屬棒電阻率的實驗方案，實驗室提供的器材有：
A．電流表A1（內(nèi)阻Rg=100Ω，滿偏電流Ig=3mA）
B．電流表A2（內(nèi)阻約為0.4Ω，量程為0.6A）
C．定值電阻R0=900Ω
D．滑動變阻器R（5Ω，2A）
E．干電池組（6V，0.05Ω）
F．一個開關(guān)和導(dǎo)線若干
G．螺旋測微器，游標(biāo)卡尺
（1）如圖1，用螺旋測微器測金屬棒直徑為6.126mm；如圖2用20分度游標(biāo)卡尺測金屬棒長度為10.230cm．

（2）用多用電表粗測金屬棒的阻值：當(dāng)用“×10Ω”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用×1Ω擋（填“×1Ω”或“×100Ω”），換擋并進行一系列正確操作后，指針靜止時如圖3所示，則金屬棒的阻值約為10Ω．

（3）請根據(jù)提供的器材，設(shè)計一個實驗電路，要求盡可能精確測量金屬棒的阻值．
（4）若實驗測得電流表A1示數(shù)為I1，電流表A2示數(shù)為I2，則金屬棒電阻的表達(dá)式為Rx=$\frac{{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．（用I1，I2，R0，Rg表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，平行板電容器兩極板M、N相距d，兩極板分別與電壓恒定為U的電源兩極連接，極板M帶正電．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止?fàn)顟B(tài)，且此時極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為k，則（　　）
A．油滴帶負(fù)電
B．油滴帶電荷量為$\frac{mg}{Ud}$
C．電容器的電容為$\frac{kmgd}{{U}^{2}}$
D．將極板N向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上運動

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