17．證明電流的微觀表達(dá)式．有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，自由電子定向移動(dòng)的速率為v，如果電子的電荷量為e．
求證：電流和自由電子定向移動(dòng)速率的關(guān)系式I=neSv．

分析 根據(jù)導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)速率可明確t內(nèi)通過(guò)截面的電量，再由電流的定義即可證明．

解答 解：如圖所示，時(shí)間△t內(nèi)截面前的所有粒子均可以通過(guò)截面；
故通過(guò)橫截面積的電荷數(shù)為nvts
故通過(guò)截面的電荷量為q=neSvt．
根據(jù)q=It，

則可以得到電流和自由電子定向移動(dòng)速率的關(guān)系式I=neSv．
故可證．

點(diǎn)評(píng) 本題為電流微觀表達(dá)式的證明，要注意明確，t內(nèi)長(zhǎng)度為vt的導(dǎo)線內(nèi)部電子能全部通過(guò)截面，從而可以由電流的定義證明．

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：解答題

7．某一個(gè)近地衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，衛(wèi)星繞地球一圈的時(shí)間是T，萬(wàn)有引力常量為G，則地球的質(zhì)量$\frac{4{π}^{2}{R}^{3}}{G{T}^{2}}$，密度$\frac{3π}{G{T}^{2}}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

8．在未知方向的力F作用下，一質(zhì)量為1.0kg的物體以一定的初速度在光滑水平面上作直線運(yùn)動(dòng)．物體的動(dòng)能Ek隨位移x變化的關(guān)系如圖所示．（g=10m/s2）由上述已知條件，可求出（　�。�
A．力F的最小值為2.5N
B．力F不可能大于10N
C．物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在任意位置的加速度大小
D．物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在任意位置力F的功率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，水平放置的平行板電容器與某一電源相連，它的極板長(zhǎng)L=0.4m，兩極板間距離d=4×10-3 m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流以相同的速度v0從兩極板中央平行極板射入，開(kāi)關(guān)S閉合前，兩極板間不帶電，由于重力作用，微粒能落到下極板的正中央．已知微粒質(zhì)量m=4×10-5 kg、電荷量q=+1×10-8 C，g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．微粒的入射速度v0=10 m/s
B．電容器上板接電源正極時(shí)微粒有可能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng)
C．電源電壓為160 V時(shí)，微�？赡軓钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷涑鲭妶�(chǎng)
D．電源電壓為100 V時(shí)，微�？赡軓钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷涑鲭妶�(chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．“神舟七號(hào)”載人飛船發(fā)射升空后，飛行了2天20小時(shí)27分鐘，繞地球運(yùn)行45圈，返回艙順利返回著陸．這標(biāo)志著我國(guó)航天事業(yè)又邁上了一個(gè)新臺(tái)階，假定正常運(yùn)行的神舟七號(hào)飛船和通信衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）做的都是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．飛船的線速度比通信衛(wèi)星的線速度小
B．飛船的角速度比通信衛(wèi)星的角速度小
C．飛船的運(yùn)行周期比通信衛(wèi)星的運(yùn)行周期小
D．飛船的向心加速度比通信衛(wèi)星的向心加速度小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．一個(gè)質(zhì)量為2.5kg的物體，在六個(gè)恒定的共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)同時(shí)撤去大小分別為5N、10N和20N的三個(gè)力，關(guān)于此后該物體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（　　）
A．一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小可能是5m/s2
B．可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小可能是1m/s2
C．一定做勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度大小可能是10m/s2
D．物體仍可能處于平衡狀態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．為了測(cè)定電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：待測(cè)電阻Rx（阻值約100Ω）、電阻箱R0（0～999.9Ω）、滑動(dòng)變阻器R、電流表A、電流傳感器、直流電源E（內(nèi)阻可忽略）、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)若干．
（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖（a）所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①根據(jù)電路圖（a），在圖（b）中完成實(shí)物圖的連接；

②實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到c端，再接通開(kāi)關(guān)S；保持S2斷開(kāi)，閉合S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電流表指針偏轉(zhuǎn)至某一位置如圖（c）所示，記下此時(shí)的電流I=0.40A．?dāng)嚅_(kāi)S1，使滑動(dòng)變阻器R的阻值不變（選填“不變”或“改變”），調(diào)整電阻箱R0的阻值在100Ω左右，再閉合S2，調(diào)節(jié)R0阻值使得電流表示數(shù)仍為I時(shí)，R0的讀數(shù)即為Rx的阻值．
（2）乙同學(xué)利用電路（d）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變電阻箱R0的值，從電流傳感器獲得相應(yīng)的電流I，在計(jì)算機(jī)上得到$\frac{1}{I}$-R0圖象如圖（e）所示，圖線縱軸截距為b，斜率為k，則電阻Rx的阻值為$\frac{k}$．
（3）若電源內(nèi)阻不可忽略，則甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案中哪種方案測(cè)電阻Rx更好？為什么？甲同學(xué)方案更好；乙同學(xué)的做法中所得到的是被測(cè)電阻Rx和電源內(nèi)阻的總阻值，測(cè)量值會(huì)大于真實(shí)值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

6．某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量金屬棒電阻率的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：
A．電流表A1（內(nèi)阻Rg=100Ω，滿偏電流Ig=3mA）
B．電流表A2（內(nèi)阻約為0.4Ω，量程為0.6A）
C．定值電阻R0=900Ω
D．滑動(dòng)變阻器R（5Ω，2A）
E．干電池組（6V，0.05Ω）
F．一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干
G．螺旋測(cè)微器，游標(biāo)卡尺
（1）如圖1，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑為6.126mm；如圖2用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長(zhǎng)度為10.230cm．

（2）用多用電表粗測(cè)金屬棒的阻值：當(dāng)用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，他應(yīng)該換用×1Ω擋（填“×1Ω”或“×100Ω”），換擋并進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時(shí)如圖3所示，則金屬棒的阻值約為10Ω．

（3）請(qǐng)根據(jù)提供的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，要求盡可能精確測(cè)量金屬棒的阻值．
（4）若實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流表A1示數(shù)為I1，電流表A2示數(shù)為I2，則金屬棒電阻的表達(dá)式為Rx=$\frac{{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．（用I1，I2，R0，Rg表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

7．如圖所示，平行板電容器兩極板M、N相距d，兩極板分別與電壓恒定為U的電源兩極連接，極板M帶正電．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止?fàn)顟B(tài)，且此時(shí)極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為k，則（　�。�
A．油滴帶負(fù)電
B．油滴帶電荷量為$\frac{mg}{Ud}$
C．電容器的電容為$\frac{kmgd}{{U}^{2}}$
D．將極板N向下緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將向上運(yùn)動(dòng)

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