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17.证明电流的微观表达式.有一横截面积为S的铜导线,单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向移动的速率为v,如果电子的电荷量为e.求证:电流和自由电子定向移动速率的关系式I=neSv.
分析 根据导体中自由电子的定向移动速率可明确t内通过截面的电量,再由电流的定义即可证明.
解答 解:如图所示,时间△t内截面前的所有粒子均可以通过截面;
故通过横截面积的电荷数为nvts
故通过截面的电荷量为q=neSvt.
根据q=It,
则可以得到电流和自由电子定向移动速率的关系式I=neSv.
故可证.
点评 本题为电流微观表达式的证明,要注意明确,t内长度为vt的导线内部电子能全部通过截面,从而可以由电流的定义证明.
练习册系列答案
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A. | 力F的最小值为2.5N | |
B. | 力F不可能大于10N | |
C. | 物体运动过程中在任意位置的加速度大小 | |
D. | 物体运动过程中在任意位置力F的功率 |
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A. | 微粒的入射速度v0=10 m/s | |
B. | 电容器上板接电源正极时微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场 | |
C. | 电源电压为160 V时,微粒可能从平行板电容器的右边射出电场 | |
D. | 电源电压为100 V时,微粒可能从平行板电容器的右边射出电场 |
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B. | 飞船的角速度比通信卫星的角速度小 | |
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A. | 一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s2 | |
B. | 可能做匀减速直线运动,加速度大小可能是1m/s2 | |
C. | 一定做匀变速运动,加速度大小可能是10m/s2 | |
D. | 物体仍可能处于平衡状态 |
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B. | 油滴带电荷量为$\frac{mg}{Ud}$ | |
C. | 电容器的电容为$\frac{kmgd}{{U}^{2}}$ | |
D. | 将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动 |