下面请根据以下微观模型来研究焦耳热，设有一段横截面积为S，长为l的直导线，单位体积内自由电子数为n，每个电子电量为e，质量为m．在导线两端加电压U时，电子定向运动，在运动过程

Question

下面请根据以下微观模型来研究焦耳热，设有一段横截面积为S，长为l的直导线，单位体积内自由电子数为n，每个电子电量为e，质量为m．在导线两端加电压U时，电子定向运动，在运动过程中与金属离子碰撞，将动能全部传递给离子，就这样将由电场得到的能量变为相撞时产生的内能．“金属经典电子论”认为，电子定向运动是一段一段加速运动的接替，各段加速都是从定向速度为零开始．根据统计理论知，若平均一个电子从某一次碰撞后到下一次碰撞前经过的时间为t，一秒钟内一个电子经历的平均碰撞次数为(√(2))/(t)，请利用以上叙述中出现的各量表示这段导体发热的功率P．

Answer 1

导线两端电压为U，所以导线中的电场强度E=Ul导线中的一个电子在电场力F=eE的作用下，经过时间t获得的定向运动速率为v=at=eEmt=eUmlt，由电能转化为的动能为Ek=12mv2=e2U2t22ml2已知平均一秒钟内一个电子经历的碰撞次...