請根據以下微觀模型來研究導體的電阻。設有一段橫截面積為S，長為l的均勻直導線，單位體積內自由電子數為n,電子電量為e,電子質量為m。導線兩端不加電壓時，導線中電子以很大速度做無規則熱運動，沿導線方向速度平均值為零，在導線兩端加電壓U時，電子在電場力作用下加速運動，在運動過程中電子會與導線中的金屬離子頻繁碰撞，碰后電子速度發生改變，沿各方向速度均可出現，因此可以認為沿導線方向的平均速度又變為零。“金屬經典電子論”認為，電子定向運動是一段一段加速運動的接替，各段加速都是從定向速度為零開始，加速階段的平均速度即為電子定向移動速度。根據統計理論知，若平均一個電子從某一次碰撞后到下一次碰撞前經過的時間為t,試分析：
（1）若直導線內的電場可視為勻強電場，求導線中的電場強度；
（2）根據統計理論，求單個電子在電場力作用下加速一次能夠獲得的最大速度；
（3）請利用電阻的比值定義式推導這段導體的電阻。（結果用以上敘述中出現的物理量符號表示）
【答案】（1）導線中的電場強度；
（2）加速一次能夠獲得的最大速度；
（3）導體的電阻
E
=
U
l
（2）加速一次能夠獲得的最大速度
v
m
=
e
U
ml
t
（3）導體的電阻
R
=
2
ml
n
e
2
t
S
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：73引用：2難度：0.5
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