晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)的、非常完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體，現(xiàn)有一根鐵(Fe)晶，直徑d=1.60 μm，用F=0.026 4 N的力恰好將它拉斷，試估算拉斷過(guò)程中Fe原子間作用力f，鐵的密度ρ=7.92 g·cm-3

解析：因原子力作用范圍在10-10 m數(shù)量級(jí)，阻止拉斷的原子力主要來(lái)自由斷開面上的所有原子對(duì).當(dāng)Fe晶上的拉力分?jǐn)偟揭粚?duì)Fe原子上的力超過(guò)拉伸中的最大原子力時(shí)，F(xiàn)e晶就被拉斷，求解如下：鐵的摩爾質(zhì)量MA=55.85×10-3 kg,原子體積

    V= m3=1.175×10-29 m3

    原子直徑D=()1/3=2.82×10-10 m

    原子球的大圓面積

    S=πD2/4=6.25×10-20 m2

    鐵晶斷面面積

    S′=πd2/4=2.01×10-12 m2

    斷面上排列的鐵原子個(gè)數(shù)

    N=S′/S==3.2×107(個(gè))

    最后求得

    f= N=8.25×10-10 N.

答案：8.25×10-10 N

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)的完整的絲狀（橫截面為圓形）晶體．現(xiàn)有一根鐵（Fe）晶，直徑為d，能承受的最大拉力為F．試求剛要拉斷時(shí)原子間的作用力f．（已知鐵的密度ρ，鐵的摩爾質(zhì)量M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，忽略鐵分子間的空隙）

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晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)的、非常完整的絲狀（橫截面為圓形）晶體.現(xiàn)有一根鐵晶，直徑d=1.60 μm,用了F=0.026 4 N的力將它拉斷.試估算拉斷過(guò)程中最大的Fe原子力Ff(Fe的密度ρ=7.92 g·cm-3).

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晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料,它是一些非常細(xì)的,非常完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體,現(xiàn)有一根鐵晶,直徑d="1.60" μm,用了F="0.0264" N的力將它拉斷,試估算拉斷過(guò)程
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晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料,它是一些非常細(xì)的,非常完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體,現(xiàn)有一根鐵晶,直徑d=1.60 μm,用了F=0.0264 N的力將它拉斷,試估算拉斷過(guò)程

中最大的Fe原子力Ff.(Fe的密度ρ=7.92 g·cm-3).

 

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