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:
|
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: 1000+ Đề thi giữa kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
- 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
|
|
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
|
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a |
Dòng điện có thể tồn tại trong kim loại. |
Đ |
|
|
b |
Dòng điện không thể tồn tại trong chân không vì trong chân không không có hạt tải điện. |
|
S |
|
c |
Muốn có dòng điện, bắt buộc phải có các electron chuyển động thành một dòng có hướng. |
|
S |
|
d |
Nước tinh khiết là một chất có mật độ hạt tải điện rất cao. |
|
S |
Hướng dẫn giải
a. Kim loại là vật dẫn điện
b. Các hạt mang điện có thể chuyển động trong chân không, tạo nên một dòng điện.
c. Dòng điện có thể là dòng chuyển động có hướng của các ion, không nhất thiết là electron.
d. Nước tinh khiết là một chất cách điện, trong nước tinh khiết không có các ion để tải điện.
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.
Câu 6
Cho một đoạn dây dẫn có tiết diện tròn, đường kính tiết diện đều như có một đoạn đường kính nhỏ hơn so với phần còn lại của dây dẫn. Trong quá trình dòng điện chạy qua, đoạn dây có đường kính hẹp không bị tích điện.

|
|
Phát biểu |
Đúng |
Sai |
|
a |
Tiết diện của đoạn hẹp bé hơn tiết diện của dây chính. |
|
|
|
b |
Cường độ dòng điện trong dây chính bằng với cường độ dòng điện qua đoạn bị hẹp. |
|
|
|
c |
Mật độ electron dẫn ở đoạn bị hẹp thấp hơn so với trong dây chính. |
|
|
|
d |
Vận tốc trôi của electron trong đoạn bị hẹp lớn hơn so với trong dây chính. |
|
|
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.

