Cho dòng điện không đổi cường độ \(I = 4,2\;{\rm{A}}\) chạy qua một đoạn dây dẫn bằng kim loại dài \(l = 80\;{\rm{cm}}\) có đường kính tiết diện thẳng \(d = 2,5\;{\rm{mm}}\). Mật độ electron dẫn của kim loại này là \(n = 8,5 \times {10^{28}}\;{{\rm{m}}^{ - 3}}\). Lấy độ lớn điện tích của mỗi electron là \(e = 1,6 \times {10^{ - 19}}\;{\rm{C}}\). Hãy tính thời gian trung bình \(t\) để mỗi electron dẫn di chuyển hết chiều dài đoạn dây (theo đơn vị giờ và làm tròn đến chữ số thập phân thứ nhất sau dấu phẩy).
Đáp án:
Cho dòng điện không đổi cường độ \(I = 4,2\;{\rm{A}}\) chạy qua một đoạn dây dẫn bằng kim loại dài \(l = 80\;{\rm{cm}}\) có đường kính tiết diện thẳng \(d = 2,5\;{\rm{mm}}\). Mật độ electron dẫn của kim loại này là \(n = 8,5 \times {10^{28}}\;{{\rm{m}}^{ - 3}}\). Lấy độ lớn điện tích của mỗi electron là \(e = 1,6 \times {10^{ - 19}}\;{\rm{C}}\). Hãy tính thời gian trung bình \(t\) để mỗi electron dẫn di chuyển hết chiều dài đoạn dây (theo đơn vị giờ và làm tròn đến chữ số thập phân thứ nhất sau dấu phẩy).
|
Đáp án: |
|
|
|
|
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
|
Đáp án: |
3 |
, |
3 |
|
Hướng dẫn giải
Diện tích tiết diện thẳng của dây kim loại này là
\(\begin{array}{*{20}{c}}{S = \pi {{\left( {\frac{d}{2}} \right)}^2} = \pi \frac{{{d^2}}}{4}.}\end{array}\)
Từ công thức \(I = Snve\) và kết hợp với biểu thức tính \(S\) ở trên ta suy ra tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron dẫn trong dây kim loại này là
\(\begin{array}{*{20}{c}}{v = \frac{I}{{Sne}} = \frac{I}{{\pi \frac{{{d^2}}}{4}ne}} = \frac{{4I}}{{\pi {d^2}ne}}.}\end{array}\)
Thời gian trung bình để mỗi electron dẫn di chuyển hết chiều dài đoạn dây kim loại này là
\(\begin{array}{*{20}{c}}{t = \frac{l}{v} = \frac{{l\pi {d^2}ne}}{{4I}} = \frac{{80 \times {{10}^{ - 2}}.\pi {{\left( {2,5 \times {{10}^{ - 3}}} \right)}^2}.8,5 \times {{10}^{28}}.1,6 \times {{10}^{ - 19}}}}{{4.4,2}} = 1,2 \times {{10}^4}\;s \approx 3,3\;h}\end{array}\)Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- Sách - Sổ tay kiến thức trọng tâm Vật lí 11 VietJack - Sách 2025 theo chương trình mới cho 2k8 ( 45.000₫ )
- Trọng tâm Hóa học 11 dùng cho cả 3 bộ sách Kết nối, Cánh diều, Chân trời sáng tạo VietJack - Sách 2025 ( 58.000₫ )
- Sách lớp 11 - Trọng tâm Toán, Lý, Hóa, Sử, Địa lớp 11 3 bộ sách KNTT, CTST, CD VietJack ( 52.000₫ )
- Sách lớp 10 - Combo Trọng tâm Toán, Văn, Anh và Lí, Hóa, Sinh cho cả 3 bộ KNTT, CD, CTST VietJack ( 75.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
|
Đáp án: |
6 |
4 |
0 |
|
Hướng dẫn giải
\(j = \frac{I}{S} = nve = 8,0 \times {10^{28}}.5,0 \times {10^{ - 5}}\;.1,6 \times {10^{ - 19}} = 640 \times {10^3}\;{\rm{A}}/{{\rm{m}}^2}.\)
Lời giải
|
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a |
Hạt tải điện trong thanh thép là các electron. |
Đ |
|
|
b |
Tiết diện thẳng của thanh thép là 1,65 \({\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\). |
|
S |
|
c |
Cường độ dòng điện qua thanh thép là khoảng 86,55 A. |
Đ |
|
|
d |
Mật độ dòng điện của thanh thép không đổi nếu ta tăng bề dày của thanh thêm |
Đ |
|
Hướng dẫn giải
b. \(S = {\left( {8 + 0,1} \right)^2} - {8^2} = 1,61\;c{m^2}\).
c. \(I = Snve = 1,61.10 - 4.8,{4.10^{27}}.0,{4.10^{ - 3}}.1,{6.10^{ - 19}} = 86,55\;A\;\)
d. \(j = I/S = nve\) không phụ thuộc tiết diện S.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo