专题8-8+与电流微观表达式相关问题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练

专题8-8+与电流微观表达式相关问题-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练

‎100考点最新模拟题千题精练8-8‎ 一．选择题 ‎1．如图所示为一磁流体发电机的示意图，A、B是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性)从左侧进入，在t时间内有n个自由电子落在B板上，则关于R中的电流大小及方向判断正确的是(　　)‎ A．I＝，从上向下 B．I＝，从上向下 C．I＝，从下向上 D．I＝，从下向上 ‎【参考答案】A　‎ ‎2．(2016·荆州质检)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(　　)‎ A. 　　　　　　B. C. D. ‎【参考答案】B　‎ ‎【名师解析】电子加速后，由动能定理知eU＝mv2，电子射出加速电场的速度v＝ ，设单位长度内自由电子数为n，得I＝nev，n＝＝＝ ，所以长为Δl的电子束内的电子个数是N＝nΔl＝ ，B正确。‎ ‎3.(2015·安徽理综，17)一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，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。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为(　　)‎ 图1‎ A. B. C.ρnev D. ‎【参考答案】C　‎ ‎4.有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA ， 电子的电荷量为e。若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（  ） ‎ A.                               B.                               ‎ C.                               D. ‎ ‎【参考答案】A ‎ ‎【名师解析】设铜导线中自由电子定向移动的速率为 ，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，则导线的长度为 ，体积为 ，质量为 ，这段导线中自由电子的数目为 ‎ ‎，在时间内这些电子都能通过下一截面，则电流 ，代入解得， ‎ ‎，解得电子定向移动的速率： ，故A符合题意。 ‎ ‎5.一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。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。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为（      ） ‎ A.                 B.                                    ‎ C.                 D. ‎ ‎【参考答案】C ‎ ‎【名师解析】,I=neSv,,,联立得E=nev，故选C。 【分析】本题考查电阻定律、欧姆定律和电流的微观表达式等，意在考查考生的综合分析能力和建模能力。考查公式组合，公式组合在高中物理的考查是很多的，哪几个容易组合出题，要总结出来，记在心里，当看到类似的的题时，就联想它们。‎ 二．计算题 ‎1. （20分）（2018北京海淀查缺补漏练习）由某种金属材料制成的圆柱形导体，将其两端与电源连接，会在导体内部形成匀强电场，金属中的自由电子会在电场力作用下发生定向移动形成电流。已知电子质量为m，电荷量为e，该金属单位体积的自由电子数为n。‎ ‎（1）若电源电动势为E，且内阻不计，‎ a. 求电源从正极每搬运一个自由电子到达负极过程中非静电力所做的功W非；‎ b. 从能量转化与守恒的角度推导：导体两端的电压U等于电源的电动势E；‎ ‎（2）经典的金属电子论认为：在外电场（由电源提供的电场）中，金属中的自由电子受到电场力的驱动，在原热运动基础上叠加定向移动，如图所示。在定向加速运动中，自由电子与金属正离子发生碰撞，自身停顿一下，将定向移动所获得的能量转移给金属正离子，引起正离子振动加剧，金属温度升高。自由电子在定向移动时由于被频繁碰撞受到阻碍作用，这就是电阻形成的原因。‎ 自由电子定向移动的平均速率为v，热运动的平均速率为u，发生两次碰撞之间的平均距离为x。由于v<

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