Question

【題目】有一條橫截面積S的銅導(dǎo)線，已知銅的密度ρ，銅的摩爾質(zhì)量M，阿伏加德羅常數(shù)NA，電子的電量e。通過電流時可以認為導(dǎo)線中每個銅原子貢獻一個自由電子，且將自由電子定向移動視作勻速直線運動，運動速率為v。求：

(1)長度為L的此銅導(dǎo)線中銅原子的數(shù)量N；

(2)單位體積的銅導(dǎo)線中自由電子的數(shù)量n；

(3)若銅導(dǎo)線通過的電流為I，根據(jù)電流的定義式證明I=nevS。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)見解析

【解析】

(1)長度為L的此銅導(dǎo)線質(zhì)量為

物質(zhì)的量為

銅導(dǎo)線中銅原子的數(shù)量

(2)導(dǎo)線中每個銅原子貢獻一個自由電子，長度為L的此銅導(dǎo)線中自由電子的數(shù)量

單位體積的銅導(dǎo)線中自由電子的數(shù)量

(3)自由電子定向移動視作勻速直線運動，時間內(nèi)通過銅導(dǎo)線橫截面自由電子的數(shù)量為

根據(jù)電流定義式