截面積為S的導(dǎo)線中通有電流I.已知導(dǎo)線每單位體積中有n個(gè)自由電子,每個(gè)自由電子的電荷量是e,自由電子定向移動(dòng)的速率是v,則在時(shí)間Δt內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是(    )

A.nSvΔt           B.nvΔt                C.IΔt/e            D.IΔt/Se

解析:電子數(shù)等于總電荷量除以每個(gè)電子的電荷量,所以求出通過(guò)截面的電荷量,即可求出電子數(shù).而電荷量q=It,單位體積內(nèi)的電子數(shù)已知,只要求出Δt時(shí)間內(nèi)有多少體積的電子通過(guò)截面,即可求出電子數(shù).

(1)根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式,可知在Δt內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量q=IΔt

所以在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的自由電子數(shù)為N=q/e=IΔt/e

(2)自由電子定向移動(dòng)的速率是v,因此在時(shí)間Δt內(nèi),位于以截面S為底、長(zhǎng)l=vΔt的這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電子都能通過(guò)截面.這段導(dǎo)線的體積V=Sl=SvΔt,所以Δt內(nèi)通過(guò)截面S的自由電子數(shù)為N=nV=nSvΔt,

所以A、C正確.

答案:AC

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

橫截面積為s的導(dǎo)線中通有電流I,已知導(dǎo)線每單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子,每個(gè)電子的電量為e,自由電子定向移動(dòng)的速率是v,則在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?北京)對(duì)于同一物理問(wèn)題,常常可以從宏觀與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究,找出其內(nèi)在聯(lián)系,從而更加深刻地理解其物理本質(zhì).
(1)一段橫截面積為S、長(zhǎng)為l的直導(dǎo)線,單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子,電子電量為e.該導(dǎo)線通有電流時(shí),假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率均為v.
(a)求導(dǎo)線中的電流I;
(b)將該導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,導(dǎo)線所受安培力大小為F,導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和為F,推導(dǎo)F=F.
(2)正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子,每個(gè)粒子質(zhì)量為m,單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量.為簡(jiǎn)化問(wèn)題,我們假定:粒子大小可以忽略;其速率均為v,且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等;與器壁碰撞前后瞬間,粒子速度方向都與器壁垂直,且速率不變.利用所學(xué)力學(xué)知識(shí),導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系.
(注意:解題過(guò)程中需要用到、但題目沒(méi)有給出的物理量,要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明)

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科目:高中物理 來(lái)源:2013年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試物理(北京卷解析版) 題型:計(jì)算題

對(duì)于同一物理問(wèn)題,常常可以從宏觀與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究,找出其內(nèi)在聯(lián)系,從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。

(1)一段橫截面積為S、長(zhǎng)為l的直導(dǎo)線,單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子,電子電荷量為e。該導(dǎo)線通有電流時(shí),假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率均為v。

(a)求導(dǎo)線中的電流I;

(b)將該導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,導(dǎo)線所受安培力大小為F,導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和為F,推導(dǎo)F=F。

(2)正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子,每個(gè)粒子質(zhì)量為m,單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡(jiǎn)化問(wèn)題,我們假定:粒子大小可以忽略;其速率均為v,且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等;與器壁碰撞前后瞬間,粒子速度方向都與器壁垂直,且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識(shí),導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力Fm、nv的關(guān)系。

(注意:解題過(guò)程中需要用到、但題目沒(méi)有給出的物理量,要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明)

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在橫截面積為S的均勻銅導(dǎo)線中通入恒定電流I,銅的電阻率為ρ,電子電量為e,則電子在銅導(dǎo)線中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場(chǎng)力為_(kāi)_______.

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