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有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A.已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量ρ=64g/mol,阿伏常量NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子,自由电子的定向移动速度v= .试题及答案-填空题-云返教育
试题详情
有一条横截面积S=1mm
2
的铜导线,通过的电流I=1A.已知铜的密度ρ=8.9×10
3
kg/m
3
,铜的摩尔质量ρ=64g/mol,阿伏常量N
A
=6.02×10
23
mol
-1
,电子的电量e=-1.6×10
-19
C,在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子,自由电子的定向移动速度v=
.
试题解答
7.5×10
-5
m/s
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
A
e
全部通过该铜线截面时间为t=
L
v
则I=
q
t
=
sρN
A
ev
M
;
即V=
MI
sρN
A
e
代入数据知 V=7.5×10
-5
m/s
答:铜导线中自由电子定向移动的速率为7.5×10
-5
m/s
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选修3-1
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