對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。
（1）一段橫截面積為S、長為l的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電量為e。該導(dǎo)線通有電流時，假設(shè)自由電子定向移動的速率均為v。
（a）求導(dǎo)線中的電流I；
（b）將該導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中，電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線所受安培力大小為F安，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和為F，推導(dǎo)F安=F。
（2）正方體密閉容器中有大量運(yùn)動粒子，每個粒子質(zhì)量為m,單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v,且與器壁各面碰撞的機(jī)會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。
（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明）
【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：1837引用：10難度：0.1
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1．對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進(jìn)行分析研究，宏觀規(guī)律是由微觀機(jī)理所決定，找出二者的內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。如圖1所示，一段橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個自由電子，自由電子電量為e。該導(dǎo)線通有電流時，假設(shè)自由電子定向移動的速率均為v。
（1）請根據(jù)電流的公式I=，推導(dǎo)電流微觀表達(dá)式I；qt
（2）原子中的電子繞原子核的運(yùn)動可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上繞核運(yùn)動，電子的電荷量為e,等效電流有多大？
（3）如圖2所示，將圖1所示導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中，電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線所受安培力大小為F安，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力的矢量和在宏觀上表現(xiàn)為安培力，請你嘗試由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式。發(fā)布：2024/12/15 8:0:1組卷：130引用：1難度：0.7 -
2．一根長為2m,橫截面積為1.6×10-3m2的銅棒，兩端電勢差為5.0×10-2V，銅棒的電阻為2.19×10-3Ω，銅內(nèi)自由電子密度為8.5×1029m-3．求：
（1）通過銅棒的電流
（2）銅棒內(nèi)的電場強(qiáng)度
（3）自由電子定向移動的速率．發(fā)布：2024/12/29 17:30:1組卷：133引用：4難度：0.5 -
3．如圖所示，有一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向移動的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/17 12:2:24組卷：871引用：27難度：0.6
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