题目

有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A．已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3 ， 铜的摩尔质量M=6.4×10﹣2kg/mol，阿弗加德罗常数NA=6.02×1023mol﹣1 ， 电子的电量大小e=1.6×10﹣19C，每个铜原子可提供一个自由电子．求铜导线中自由电子定向移动的速率． 答案：解：设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为： n= ρSvtMNA t时间内通过导体截面的电荷量 q=ne则电流强度为 I= qt = ρSveNAM得：v= MIρSNAe = 6.4×10−2×18.9×103×1×10−6×6.02×1023×1.6×10−19 m/s=7.5×10﹣5m/s．答：铜导线中自由电子定向移动的速率为7.5×10﹣5m/s．

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