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  • 有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=0.5A．已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，电子的电量e=-1.6×10-19C．在这个问题中可认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子．求铜导线中自由电子定向移动的速率．（结果保留三位有效数字）试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=0.5A．已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，电子的电量e=-1.6×10-19C．在这个问题中可认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子．求铜导线中自由电子定向移动的速率．（结果保留三位有效数字）

      试题解答

      见解析
      解：设铜导线长为L
      则体积为LS
      质量m=LSρ
      摩尔数n=
      m
      M
      ；
      总的自由电子数为nN      A
      电荷量为q=nN      Ae
      全部通过该铜线截面时间为t=
      L
      v

      则I=
      q
      t
      =
      nNAev
      L
      =
      sρNAev
      M
      ；
      即V=
      MI
      sρNAe

      代入数据知 V=3.73×10      -5m/s
      答：铜导线中自由电子定向移动的速率为3.73×10      -5m/s．
      标签
      选修3-1人教版解答题高中物理

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