Question

【题目】如图所示，一根金属棒长为L，横截面积为S，其材料的电阻率为ρ．已知金属棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e．在金属棒两端加上恒定的电压时，金属棒内自由电子定向移动的平均速率为v．

（1）求电阻的大小；

（2）请证明金属棒内的电流I=neSv；

（3）求金属棒内的电场强度大小．

Answer 1

【答案】（1）ρ．（2）证明见解析．（3）金属棒内的电场强度大小是ρnev．

【解析】试题分析：（1）由电阻定律得：电阻R=ρ

（2）由题意金属棒中的电荷量为q=LSne，

由一端运动到另一端所需时间t=，所以金属棒中电流为I==Snev

（3）棒两端加上恒定的电压U=IR，而R=ρ，可得U=ρLnev；

金属棒内的电场强度大小E==ρnev