Question

【題目】有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線，通過(guò)的電流I=1A，已知銅的密度ρ=8.9×103kg/m3 ， 銅的摩爾質(zhì)量M=6.4×10﹣2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol﹣1 ， 電子的電量e=﹣1.6×10﹣19C，求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率．可認(rèn)為銅導(dǎo)線中平均每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子．

Answer 1

【答案】設(shè)銅導(dǎo)線長(zhǎng)為L
則體積為LS
質(zhì)量m=LSρ
摩爾數(shù) ；
總的自由電子數(shù)為nNA
電荷量為q=nNAe
全部通過(guò)該銅線截面時(shí)間為
則 ；
即
代入數(shù)據(jù)知 V=3.73×10﹣5m/s
【解析】設(shè)銅導(dǎo)線長(zhǎng)為L
則體積為LS
質(zhì)量m=LSρ
摩爾數(shù) ；
總的自由電子數(shù)為nNA
電荷量為q=nNAe
全部通過(guò)該銅線截面時(shí)間為
則 ；
即
代入數(shù)據(jù)知 V=3.73×10﹣5m/s
答：銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為3.73×10﹣5m/s．
【考點(diǎn)精析】掌握電荷及電荷守恒是解答本題的根本，需要知道自然界中存在兩種電荷:正電荷與負(fù)電荷．