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每日一练进一步探究--演绎式探究:晓丽探究了串联电路中电流关系后.得

更新时间:2024-01-16 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

进一步探究--演绎式探究:LXs物理好资源网(原物理ok网)

晓丽探究了串联电路中电流关系后,得出了结论:给串联的导体a与导体b通电,通过导体a的电流与通过导体b的电流相同.LXs物理好资源网(原物理ok网)

她想:两根粗细不同的导体可以流过相同的电流,或者说相同截面积中流过的电流可以不同.那么,相同截面积中流过的电流由谁决定呢?LXs物理好资源网(原物理ok网)

带着这个问题,她查阅了资料,知道:单位时间内通过导体横截面的电荷叫做电流;通过单位截面积的电流称为电流密度用 J 表示.LXs物理好资源网(原物理ok网)

那么电流密度的大小与什么因素有关呢?LXs物理好资源网(原物理ok网)

(1)晓丽想探究这个问题,首先对该问题进行了如下简化:LXs物理好资源网(原物理ok网)

①电子沿着截面积为S的金属导体运动;LXs物理好资源网(原物理ok网)

②这些电子均以漂移速度v运动.LXs物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知每个电子所带电荷为e,单位体积内的电子数为n0LXs物理好资源网(原物理ok网)

晓丽推导出了电流密度的数学表达式.她的推导过程如下:(请你将推导过程填写完整)LXs物理好资源网(原物理ok网)

①在△t时间内,通过导体某一截面的电子数为△N=________;LXs物理好资源网(原物理ok网)

②在△t时间内通过圆柱体底面的电荷△Q=________;LXs物理好资源网(原物理ok网)

③在△t时间内通过圆柱体的电流为I=________;LXs物理好资源网(原物理ok网)

④电流密度J=________.

试题答案

解:①已知电子沿着截面积为S的金属导体运动;且这些电子均以漂移速度v运动,在△t时间内的体积为:V=Sv△t,该段时间内通过导体某一截面的电子数为△N=n0V=n0Sv△t;LXs物理好资源网(原物理ok网)

②已知每个电子所带电荷为e,单位体积内的电子数为n0,故在△t时间内通过圆柱体底面的电荷△Q=en0Sv△t;LXs物理好资源网(原物理ok网)

③单位时间内通过导体横截面的电荷叫做电流,故在△t时间内通过圆柱体的电流为I==en0Sv;LXs物理好资源网(原物理ok网)

④通过单位截面积的电流称为电流密度,故电流密度J==en0v.LXs物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(2)①n0Sv△t; ②en0Sv△t; ③en0Sv; ④en0v.LXs物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

选取一个以横截S为底,以v△t为高的一个圆柱体,根据题意分别求出题目中所对应的物理量即可.LXs物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题是一道信息给予题,解题的关键是1、全面理解题意,2、截取一圆柱体,求出圆柱体的体积,进一步能求其它的信息.LXs物理好资源网(原物理ok网)

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