铜的摩尔质量为M,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子定向移动的平

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  • 解题思路:设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,求出导线中自由电子的数目,根据电流的定义式推导出电流的微观表达式,解得自由电子定向移动的速率.

    设铜导线中自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t.则导线的长度为l=vt,体积为V=Sl=Svt,质量为m=ρvtS,这段导线中自由电子的数目为n=[m/MNA=

    ρvtS

    MNA

    在t时间内这些电子都能通过下一截面,则

    电流I=

    q

    t]=[ne/t],代入解得,I=

    ρvNAe

    M

    所以v=

    IM

    ρSNAe

    故选:D

    点评:

    本题考点: 欧姆定律;电流、电压概念.

    考点点评: 本题关键是建立物理模型,根据电流的定义式推导电流的微观表达式,它是联系微观与宏观的桥梁.

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