高二物理书中说在恒定电场的作用下,自由电荷与导体内的不动粒子碰撞而使平均速度不随时间变化,如何理解

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/22 10:21:04

高二物理书中说在恒定电场的作用下,自由电荷与导体内的不动粒子碰撞而使平均速度不随时间变化,如何理解
这是说恒定电流在导线内部做匀速运动吗？自由电荷在流动过程中，它的动能是否会发生改变？

首先电流是由于自由电荷作定向移动产生的
导体内部存在两类粒子,一类是载流子,即自由电荷（在半导体中还包括空穴,这是题外话）,另一类是你所说的“不动粒子”,严格地说,应该是不能作自由运动的在某一位置作振动的粒子.
当存在电场时,大量自由电荷受电场力作用作定向移动（但对各个特定的自由电荷而言,他们的方向是不统一的,只是大量的自由电荷宏观表现出来作定向移动而已）
在自由电荷作定向移动的过程中,会与不能自由运动的粒子发生碰撞,从而宏观上定向移动的速度会受到约束,达到一个最大值（当外电场为恒定电场时,电场对定向移动的增强作用与粒子相互碰撞对定向移动的减弱作用恰好处于平衡状态）,就是你所说的“在恒定电场的作用下,自由电荷与导体内的不动粒子碰撞而使平均速度不随时间变化”.
对于单个自由电荷而言,动能是会发生改变的,因为它在做无规则热运动（这个跟有没有电场,或者跟有没有碰撞都没有关系,对单个自由电荷这是必然成立的）.即使忽略无规则热运动,单个自由电荷的动能也是在改变的,因为定向移动中的平均速度是针对大量自由电荷而言,只具有统计意义,对单个自由电荷是不成立的,所以单个自由电荷的运动是可以不断改变速率和方向的（实际上也就是这样）.
而对大量（或者说全部）自由电荷而言,速度的平均值是不变的（就是那个平均速度）,但是大量自由电荷的总动能并不是1/2乘以自由电荷总质量再乘以（速度的平均值的平方）,而是各个自由电荷的动能之和,应该等于1/2乘以自由电荷总质量再乘以（速度的平方的平均值）（留意到不同了吧?）,所以大量自由电荷的总动能也是发生改变的.

高二物理书中说在恒定电场的作用下,自由电荷与导体内的不动粒子碰撞而使平均速度不随时间变化,如何理解由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加,而运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞而减速,因此自由电荷定向运动的如何理解“电流做功,实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功” 一电荷量为q（q＞0）、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t=0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示．不 “恒定电场中,由于处于静电平衡状态,导体内电场为0”这句话为什么错?为什么导体中电场分布不随时间变化 ..10.导体中的恒定电流是自由电荷在导体内部的恒定电场驱动下形成的.下列关于这个恒定电场的说法,正确的有 ( )A.电当导体静电平衡后,感应电荷只分布在导体外表面.由于导体内自由电荷移动形成的电场与外界电场相互抵消,内部电场处处为零,但为关于静电感应教材指出“将一导体靠近另一带电体时,在带电体的电场作用下,导体内的电荷重新分布导体靠近带电体的一端出现与带电关于电功和电热,下列说法正确的是 A、电功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力在做功电荷在导体空腔内不同位置上时,空腔外的电场有什么变化? P197 11.一带正电的粒子放在电场中,场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示.带电微粒t=0时在电场力的作用下由静为什么放在静电场中的导体,它的自由电荷受到电场的作用会重新分布?