Question

1．試研究長(zhǎng)度為l、橫截面積為S，單位體積自由電子數(shù)為n的均勻?qū)�體中電流的流動(dòng)，在導(dǎo)體兩端加上電壓U，于是導(dǎo)體中有勻強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生，在導(dǎo)體內(nèi)移動(dòng)的自由電子（-e）受勻強(qiáng)電場(chǎng)作用而加速．而和做熱運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)離子碰撞而減速，這樣邊反復(fù)進(jìn)行邊向前移動(dòng)，可以認(rèn)為阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子移動(dòng)的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv（k是常數(shù)）．
（1）電場(chǎng)力和碰撞的阻力相平衡時(shí)，導(dǎo)體中電子的速率v成為一定值，這時(shí)v為B．
A.$\frac{ekU}{l}$     B.$\frac{eU}{lk}$    C.$\frac{elU}{k}$    D.$\frac{e}{kU}$
（2）設(shè)自由電子在導(dǎo)體中以一定速率v運(yùn)動(dòng)時(shí)，該導(dǎo)體中所流過(guò)的電流是$\frac{{n{e^2}SU}}{lk}$．
（3）該導(dǎo)體電阻的大小為$\frac{IK}{n{e}^{2}s}$（用k、l、n、s、e表示）．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電子勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，電場(chǎng)力和電子受到的阻力的大小相等，根據(jù)平衡的條件即可求得電子運(yùn)動(dòng)的速度的大�。�
（2）由電流的微觀表達(dá)式可求得電流；
（3）由歐姆定律及（1）中求得的速度表達(dá)式可求得電阻的表達(dá)式．

解答 解：（1）據(jù)題意由平衡條件可知：
kv=eE，
其中電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=$\frac{U}{l}$，
因此解得：v=$\frac{eU}{lk}$．
（2）據(jù)電流微觀表達(dá)式為：I=neSv，
可得I=$\frac{{n{e^2}SU}}{lk}$，
（3）由歐姆定律可知：R=$\frac{U}{l}$=$\frac{U}{nves}$=$\frac{IK}{n{e}^{2}s}$
故答案為：（1）$\frac{eU}{lk}$；（2）$\frac{{n{e^2}SU}}{lk}$；（3）$\frac{IK}{n{e}^{2}s}$．

點(diǎn)評(píng) 本題給出的信息較多，相當(dāng)于信息給予題，要注意通過(guò)分析題目找出有用的信息，從而建立合理的物理模型進(jìn)行求解．