【題目】以下對(duì)直導(dǎo)線內(nèi)部做一些設(shè)導(dǎo)線單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子,電子電荷量為e，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v�，F(xiàn)將導(dǎo)線中電流I與導(dǎo)線橫截面積S的比值定義為電流密度，其大小用j表示。

(1)請(qǐng)建立微觀模型,利用電流的定義，推導(dǎo)：j=nev;

(2)從宏觀角度看，導(dǎo)體兩端有電壓，導(dǎo)體中就形成電流；從微觀角度看，若導(dǎo)體內(nèi)沒(méi)有電場(chǎng)，自由電子就不會(huì)定向移動(dòng)。設(shè)導(dǎo)體的電阻率為ρ，導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為E，試猜想j與E的關(guān)系并推導(dǎo)出j、ρ、E三者間滿足的關(guān)系式。

【答案】（1）j=nev（2）

【解析】

（1）在直導(dǎo)線內(nèi)任選一個(gè)橫截面S，在△t時(shí)間內(nèi)以S為底，v△t為高的柱體內(nèi)的自由電子都將從此截面通過(guò)，由電流及電流密度的定義知：，其中△q=neSv△t，

代入上式可得：j=nev
（2）（猜想：j與E成正比）設(shè)橫截面積為S，長(zhǎng)為l的導(dǎo)線兩端電壓為U，則；

電流密度的定義為，

將代入，得；
導(dǎo)線的電阻，代入上式，可得j、ρ、E三者間滿足的關(guān)系式為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017 年 4 月 16 日，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī) C919 在上海浦東機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了首次高速滑行測(cè)試。某次測(cè)試中，C919 在平直跑道上由靜止開(kāi)始勻加速滑行，經(jīng)t1=20s達(dá)到最大速度 vm=288km/h，之后勻速滑行一段時(shí)間，再勻減速滑行，最后停下來(lái)。若滑行總距離 x=3200m， 且減速過(guò)程的加速度大小與加速過(guò)程的加速度大小相等，取 g=10m/s。

(1)求 C919 減速滑行時(shí)的加速度大��；

(2)求 C919 在整個(gè)滑行過(guò)程中的平均速度大小。（結(jié)果保留一位小數(shù)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平虛線MN上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里．大量帶正電的相同粒子，以相同的速率沿位于紙面內(nèi)水平向右到豎直向上90°范圍內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域，做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用．下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，其中正確的是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做“練習(xí)使用多用電表” 的實(shí)驗(yàn)中

（1）關(guān)于多用電表使用的一些要求，以下說(shuō)法正確的是______:

A．測(cè)量電阻時(shí)，每次更換倍率后，都應(yīng)進(jìn)行歐姆調(diào)零

B．測(cè)量電壓時(shí)，每次更換量程后，都應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零

C．測(cè)量未知電阻時(shí)，應(yīng)先選用倍率最大的擋位測(cè)量

D．測(cè)量未知電壓時(shí)，應(yīng)先選用量程最大的擋位測(cè)量

（2）為了解一個(gè)“220V 100W”白熾燈的電阻大小，可以用電阻擋進(jìn)行測(cè)量，現(xiàn)將多用電表打到“×10”擋，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)太大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到______擋，如果換擋后經(jīng)必要步驟，正確測(cè)量得到表盤(pán)的示數(shù)如圖所示，則該白熾燈的阻值是_________Ω。

（3）小傅同學(xué)想快速得到一節(jié)五號(hào)電池的電動(dòng)勢(shì)，他將多用電表的功能開(kāi)關(guān)打到“2.5V直流”擋，并直接將兩表筆接到電池兩端，將測(cè)到的電壓作為電動(dòng)勢(shì)，他的這一做法_______（選填“基本沒(méi)問(wèn)題”、“嚴(yán)重錯(cuò)誤”）；而小徐同學(xué)想快速得到一節(jié)五號(hào)電池的內(nèi)電阻，他將多用電表的功能開(kāi)關(guān)打到“×1”擋，并正確進(jìn)行歐姆調(diào)零后，將兩表筆接到電池兩端，將得到的電阻值作為電池的內(nèi)電阻，他的這一做法_______（選填“基本沒(méi)問(wèn)題”、“嚴(yán)重錯(cuò)誤”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于固體與液體，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是　　

A. 若物體表現(xiàn)為各向同性，則該物體一定是非晶體

B. 液晶中分子排列的有序性介于固體和液體之間

C. 露水總是出現(xiàn)在夜間和清晨，是氣溫變化使空氣里原來(lái)飽和的水蒸汽液化的緣故

D. 有的物質(zhì)能夠生成種類(lèi)不同的幾種晶體，因?yàn)樗鼈兊奈⒘Ｄ軌蛐纬刹煌目臻g結(jié)構(gòu)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，下列說(shuō)法正確的是　

A. 當(dāng)r小于時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力

B. 當(dāng)r大于時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力

C. 當(dāng)r大于時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力

D. 當(dāng)r等于時(shí)，分子間的作用力為零

E. 在r由變到的過(guò)程中，分子間的作用力做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)光滑圓軌道半徑R=2m，從最低點(diǎn)A有一質(zhì)量為m=1kg的小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速度v0方向水平向右，重力加速度g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 若初速度v0=8m/s，則小球?qū)⒃陔xA點(diǎn)1.8m高的位置離開(kāi)圓軌道

B. 若初速度v0=8m/s，則小球離開(kāi)圓軌道時(shí)的速度大小為

C. 小球能到達(dá)最高點(diǎn)B的條件是m/s

D. 若初速度v0=5m/s，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球可能會(huì)脫離圓軌道

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B。一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，如圖所示，則滑輪受到繩子的作用力為（g＝10N/kg）（）

A. 50N B. N C. 100N D. N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的有界圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫(huà)出)；在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一粒子源固定在x軸上坐標(biāo)為(－L,0)的A點(diǎn)．粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過(guò)y軸上坐標(biāo)為(0,2L)的C點(diǎn)，電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過(guò)第一象限內(nèi)與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不考慮電子的重力和電子之間的相互作用)．求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

(2)電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度方向與y軸正方向的夾角θ；

(3)圓形磁場(chǎng)的最小半徑Rmin.

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同步練習(xí)冊(cè)答案