解题思路:设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,求出导线中自由电子的数目,根据电流的定义式推导出电流的微观表达式,解得自由电子定向移动的速率.
设铜导线中自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t.则导线的长度为l=vt,体积为V=Sl=Svt,在t时间内这些电子都能通过下一截面,则电流为:I=[q/t]=[envtS/t]=envS,
所以:v=[I/enS]
将S=1×10-6m2,I=1A,n=8.5×1028个/m3,e=1.6×10-19C代入解得:v=7.4×10-5m/s
答:铜导线中自由电子定向移动的速度为7.4×10-5m/s.
点评:
本题考点: 电流、电压概念.
考点点评: 本题关键要建立物理模型,利用电流表的定义式得到电流的微观表达式流I=envS,即可求解.