题目内容
6．有一块长条形的纯净半导体硅，其横截面积为2.5cm2，通有电流2mA时，其内自由电子定向移动的平均速率为7.5×10-5m/s，空穴定向移动的平均速率为2.5×10-5m/s．已知硅的密度为2.4×103kg/m3，原子量是28，电子的电荷量大小为e=1.6×10-19C，若一个硅原子至多只释放一个自由电子，试估算此半导体材料中平均多少个硅原子中才有一个硅原子释放出自由电子？阿伏伽德罗常数为N0=6.02×1023mol-1．分析 半导体中每放出一个电子则形成一个空穴，二者的移动均可以形成电流，根据电流的定义可明确电子的数目；再根据阿伏加德罗常数可求得有多少个硅原子才放出一个电子．
解答 解：设此半导体单位体积内有n个自由电子，同时也将有n个空穴；以S表示截面积体积，v1，v2分别表示半导体中空穴和自由电子的定向移动速率，I1和I2分别表示半导体中空穴和自由电子形成的电流，则有：
I1=nev1s
I2=nev2s
总电流I=I1+I2
由此可得：n=$\frac{I}{e{v}_{1}s+e{v}_{2}s}$
即单位体积内应有n个硅原子放出一个自由电子；而单位体积内硅 原子的个数N=$\frac{ρ}{M}{N}_{A}$
则$\frac{n}{N}$=$\frac{\frac{I}{e{v}_{1}s+e{v}_{2}s}}{\frac{ρ{N}_{A}}{M}}$=$\frac{IM}{ρ{N}_{A}es（{v}_{1}+{v}_{2}）}$
代入数据解得：$\frac{n}{N}$=1×10-5；
则说明每1×105个原子才放出一个自由电子；
答：每1×105个原子才放出一个自由电子；
点评 本题考查电流的形成以及阿伏加德罗常数的应用，要注意明确半导体的怀质，明确空穴也能形成电流；本题相当于是正负电荷同时移动形成的电流．
练习册系列答案
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为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示．若AB=0.4m，α=37°，q=-3×10-7C，F=1.5×10-4N，A点电势ϕA=100V（不计重力，sin 37°=0.6，cos37°=0.8）
如图所示竖直向上的匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，水平导轨不计电阻，且不计摩擦，宽为l=0.2m，在导轨上搁一根质量为m=10g、电阻为r=0.1Ω的导体棒，棒与导轨接触良好，且用足够长的水平细绳通过定滑轮吊着质量为M=50g的重物，导轨上还连着阻值为R=0.4Ω电阻，现让重物从静止开始下落，取g=10m/s2，求：
如图所示的v-t图象中．
11．
如图表示哈大高铁运营里程921公里，设计时速350公里，某列车到达大连北站时做匀减速直线运动，开始刹车后第5s内的位移时57.5m，第10s内的位移是32.5m，则下列说法正确的是（ ）
如图表示哈大高铁运营里程921公里，设计时速350公里，某列车到达大连北站时做匀减速直线运动，开始刹车后第5s内的位移时57.5m，第10s内的位移是32.5m，则下列说法正确的是（ ）| A． | 在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点 | |
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3．下列关于牛顿运动定律的说法中正确的是（ ）
| A． | 速度大的物体难停下来，说明惯性与速度有关 | |
| B． | 一对作用力与反作用力的作用效果总是相同的 | |
| C． | 一对作用力与反作用力可以相互平衡 | |
| D． | 力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的 |