宏觀規(guī)律是由微觀機(jī)制所決定的。從微觀角度看，在沒有外電場的作用下，導(dǎo)線中的自由電子如同理想氣體分子一樣做無規(guī)則地?zé)徇\(yùn)動，它們朝任何方向運(yùn)動的概率是一樣的，則自由電子沿導(dǎo)線方向的速度平均值為0．宏觀上不形成電流。如果導(dǎo)線中加了恒定的電場，自由電子的運(yùn)動過程可做如下簡化：自由電子在電場的驅(qū)動下開始定向移動，然后與導(dǎo)線內(nèi)不動的粒子碰撞，碰撞后電子沿導(dǎo)線方向的定向速度變?yōu)?，然后再加速、再碰撞……，在宏觀上自由電子的定向移動形成了電流。
（1）在一段長為L、橫截面積為S的長直導(dǎo)線兩端加上電壓U，已知單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,電子質(zhì)量為m,連續(xù)兩次碰撞的時間間隔為t。僅在自由電子和金屬離子碰撞時才考慮粒子間的相互作用。
①求自由電子定向移動時的加速度大小a；
②求在時間間隔t內(nèi)自由電子定向速度的平均值v；
③推導(dǎo)電阻R的微觀表達(dá)式。
（2）請根據(jù)電阻的微觀機(jī)制猜想影響金屬電阻率的因素有哪些，并說明理由。
v
【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；電阻率及其影響因素．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：109引用：1難度：0.5
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1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點(diǎn)，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)正上方由靜止釋放，經(jīng)時間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道，g=10m/s2，不計空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力大?。?br />（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：751引用：4難度：0.5 -
2．如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接．半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C，圓心為O．整個裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場中．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時速度為．當(dāng)小球過C點(diǎn)時撤去電場，小球落到水平軌道上的D點(diǎn)．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小；
（2）A、D間的距離；
（3）小球經(jīng)過半圓形軌道某點(diǎn)P（圖中未畫出）時，所受合外力方向指向圓心O，求小球過P點(diǎn)時對軌道壓力的大?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：59引用：2難度：0.7 -
3．11H、12H、13H三個原子核，電荷均為e,質(zhì)量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場，在下極板的落點(diǎn)為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計重力，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：374引用：5難度：0.6
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