按照經(jīng)典的電子理論,電子在金屬中運(yùn)動(dòng)的情形是這樣的:在外加電場(chǎng)的作用下,自由電子發(fā)生定向運(yùn)動(dòng),便產(chǎn)生了電流。電子在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中要不斷地與金屬離子發(fā)生碰撞,將動(dòng)能交給金屬離子,而自己的動(dòng)能降為零,然后在電場(chǎng)的作用下重新開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)(可看作勻加速運(yùn)動(dòng)),經(jīng)加速運(yùn)動(dòng)一段距離后,再與金屬離子發(fā)生碰撞。電子在兩次碰撞之間走的平均距離叫自由程,用表示。電子運(yùn)動(dòng)的平均速度用表示,導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)量為n,電子的質(zhì)量為,電子的電荷量為,電流的表達(dá)式I=nes。請(qǐng)證明金屬導(dǎo)體的電阻率=。
證明:導(dǎo)體中電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式為:I=nes
根據(jù)電阻定律:R = 
根據(jù)歐姆定律:R = 
自由程內(nèi),電子在加速電場(chǎng)作用下,速度從0增加到,由動(dòng)能定理:qU =
又由于,可得出電阻率的表達(dá)式為:= 
證明:導(dǎo)體中電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式為:I=nes
根據(jù)電阻定律:R = 
根據(jù)歐姆定律:R = 
自由程內(nèi),電子在加速電場(chǎng)作用下,速度從0增加到,由動(dòng)能定理:qU =
又由于,可得出電阻率的表達(dá)式為:= 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題






(1)AB第一次碰前的瞬時(shí)A、B的速度分別是多大?
(2)從A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩物體第二次相碰經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間?
(3)從開(kāi)始撤去固定兩物體的外力至第n次碰撞時(shí)A物體克服摩擦阻力做的功及電場(chǎng)力對(duì)B物體做的功?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在金屬板AB間,BC間分別接有電源E1和E2,已知金屬板AB間的距離為,BC間的距離為,如圖所示,在A板右側(cè)的附近有一個(gè)電子(其質(zhì)量,電荷量e為已知)由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力的作用下,能夠穿過(guò)B板上的小孔向右運(yùn)動(dòng),……。問(wèn):
(1)若電源電動(dòng)勢(shì),為了使電子能夠達(dá)到C板,那么電源的電動(dòng)勢(shì)E2的取值范圍是什么?
(2)若電源電動(dòng)勢(shì),則電子向右運(yùn)動(dòng)的最大速率(運(yùn)算結(jié)果可用和e來(lái)表達(dá))是多少?電子離開(kāi)A板的最大距離是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖3-2-11所示,在豎直平面內(nèi),有一半徑為R的絕緣的光滑圓環(huán),圓環(huán)處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,圓環(huán)上的A、C兩點(diǎn)處于同一水平面上,B、D分別為圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn).M為圓環(huán)上的一點(diǎn),∠MOA=45°.環(huán)上穿著一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,它正在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng),已知電場(chǎng)力大小qE等于重力的大小mg,且小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)球與環(huán)之間的相互作用力為零.試確定小球經(jīng)過(guò)A、B、C、D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能各是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,AB為真空中相距為d的一對(duì)平行金屬板,兩板間的電壓為U,一帶電粒子從A板的小孔進(jìn)入電場(chǎng),粒子的初速度可視為零,經(jīng)電場(chǎng)加速后從B板小孔射出。已知帶電粒子的質(zhì)量為m,所帶電荷量為q。帶電粒子所受重力不計(jì)。求:
(1)帶電粒子從B板射出時(shí)的速度大。
(2)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在傾角37°的斜面兩端,垂直于斜面方向固定兩個(gè)彈性板,兩板相距2米,質(zhì)量10克,帶電量1×10-7庫(kù)侖的物體與斜面的摩擦系數(shù)為0.2,物體在斜面中點(diǎn)時(shí)速度大小為10米/秒,物體在運(yùn)動(dòng)中與彈性板碰撞中機(jī)械能不損失,物體在運(yùn)動(dòng)中電量不變,若勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=2×106牛/庫(kù),求物體在斜面上通過(guò)的路程?(g=10米/秒2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,MN是一正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線。一個(gè)帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖中虛線所示。下列結(jié)論正確的是(  )
A.點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)的左側(cè)
B.帶電粒子從a到b的過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小
C.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度
D.帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的平行板電容器兩極板間距為d,帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電量為q,它從上極板的邊緣以初速度v0射入,沿直線從下極板N的邊緣射出,則
A.微粒的加速度不為零
B.微粒的電勢(shì)能增加了
C.兩極板的電勢(shì)差為
D.M板的電勢(shì)低于N板的電勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,ab、cd為平行金屬板,板間有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,板間同時(shí)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B,一電荷量為+q,質(zhì)量為m的粒子,以初速度垂直極板射入極間場(chǎng)區(qū),粒子做曲線運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn)時(shí)速度方向與極板平行,此時(shí)帶電粒子恰與另一靜止的質(zhì)量與它相同的不帶電粒子吸附在一起(其相互作用時(shí)間極短),然后做勻速直線運(yùn)動(dòng),(不計(jì)粒子的重力)求:

(1)帶電粒子在M點(diǎn)吸附另一粒子前的速度?
(2)ab極板所帶的電性及M點(diǎn)距ab板的距離多大?

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