Question

【题目】一根长为L＝2 m，横截面积S＝1.6×10－3 m2的铜棒，两端电势差为U＝5.0×10－2 V，铜棒的电阻R＝2.19×10－5 Ω，铜内自由电子密度为n＝8.5×1029 m－3.求：

(1)通过铜棒的电流．

(2)铜棒内的电场强度．

(3)自由电子定向移动的速率．

Answer 1

【答案】(1)2.28×103 A　(2)2.5×10－2 V/m (3)1.05×10－5 m/s

【解析】试题分析：由欧姆定律可求出通过铜棒的电流；由可求得铜棒内的电场强度；设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，解得自由电子定向移动的速率。

(1)根据欧姆定律可得铜棒中的电流为：

(2)根据场强公式：

(3)根据电流的微观表达式：I＝neSv，

代入数据解得：