题目内容


有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流强度为I,设每单位体积的导线有n个自由电子,电子的电荷量为e,此时电子的定向移动速度为u,在t时间内,通过导线某一横截面积的自由电子数目可表示为()

A.nuSt B. nut C. D.


考点:  电流、电压概念.

专题:  恒定电流专题.

分析:  首先根据电流强度的定义可以求得t时间内通过导线横截面积的总的电荷量的大小,进而可以求得自由电子的个数,再根据电流的微观的表达式,根据电阻的运动的速率的大小也可以求得通过导线横截面的自由电子的个数.

解答:  解:在t时间内,以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt,由于铜导线的横截面积为S,则在t时间内,电子经过的导线体积为

V=vtS.

又由于单位体积的导线有n个自由电子,则在t时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvSt.

由于流经导线的电流为I,则在t时间内,流经导线的电荷量为Q=It,而电子的电荷量为e,则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为:

N=,故C正确.

故选:C

点评:  本题计算自由电子的个数,要注意从不同的角度来分析问题,一是从微观运动的角度,二是从电流强度的角度.


练习册系列答案
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如图1所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置.若测得某一物体质量m一定时,a与F的有关数据资料如下表所示:                                                                                                                  

a/(m•s2)      1.98       4.06       5.95       8.12

F/N                   1.00       2.00       3.00       4.00

            

(1)根据表中的数据,请在图2中画出a﹣F图象.                                                

(2)根据图象判定:当m一定时,a与F的关系为                                            

(3)若甲、乙两同学在实验过程中由于没有按照正确步骤进行实验,处理数据后得出如图3所示的a﹣F图象.          

试分析甲、乙两同学可能存在的问题:                                                                     

甲:                                                                                                                   

乙:                                                                                                                   

                                                                                                                                


光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.                 

                                         

(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,保持M>>m,这样做的目的是           ;          

(2)为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量                          ,若上述测量量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a=                                                 

(3)某位同学经过测量、计算得到如表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图象.                         

组别    1        2        3        4        5        6        7

M/kg   0.58   0.58   0.58   0.58   0.58   0.58   0.58

F/N     0.10   0.15   0.20   0.25   0.30   0.35   0.40

a/m•s2         0.13   0.17   0.26   0.34   0.43   0.51    0.59

(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:                                    

                                                                                                       .                             

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