【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(guò)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(zhǎng)為L(zhǎng),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;2I ;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:?jiǎn)挝惑w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。

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)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AB,C為一垂直固定在斜面上的擋板。、質(zhì)量均為,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(kāi)始用一水平恒力F作用于,(重力加速度為g)下列說(shuō)法中不正確的是

A. F=0,擋板受到B物塊的壓力為

B. 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(kāi)擋板C,彈簧伸長(zhǎng)量需達(dá)到

D. 且保持兩物塊與斜劈共同運(yùn)動(dòng),彈簧將保持原長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)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(shuō)法正確的是---------------------------( )

A. 開(kāi)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(lái)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:

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

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(lái)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、LM、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Ft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(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,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(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m的勻質(zhì)薄板,OB是輕質(zhì)硬桿,下端通過(guò)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(zhǎng)度l1=075m,OB長(zhǎng)度h=05m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=05問(wèn):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,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:Mgl1-=FNx,式中FN=mg,解得x=02m

此時(shí)物塊離A端s1=l1+x=095m

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(guò)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(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑平行導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),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(guò)無(wú)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(guò)程中金屬導(dǎo)線與導(dǎo)軌保持良好的接觸導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),不計(jì)導(dǎo)軌的電阻

求:1重物的最大速度

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

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科目:高中物理 來(lái)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(guò)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mA3mB,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(shuō)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(lái)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(guò)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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