Question

15．截面直徑為d、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)這三個(gè)量中的一個(gè)改變時(shí)，對(duì)自由電子定向移動(dòng)的平均速率的影響，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 電壓U加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率不變
• B． 導(dǎo)線長(zhǎng)度L加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率不變
• C． 導(dǎo)線截面直徑d加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率加倍
• D． 導(dǎo)線截面直徑d加倍時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的平均速率不變

Answer 1

分析 根據(jù)歐姆定律、電流的微觀表達(dá)式I=nqvS和電阻定律結(jié)合分析自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率如何變化．

解答 解：A、電壓U加倍時(shí)，由歐姆定律得知，電流加倍，由電流的微觀表達(dá)式I=nqvS得知，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v加倍．故A錯(cuò)誤．
B、導(dǎo)線長(zhǎng)度L加倍，由電阻定律得知，電阻加倍，電流減半，則由電流的微觀表達(dá)式I=nqvS得知，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v減半．故B錯(cuò)誤．
CD、導(dǎo)線橫截面的直徑d加倍，由S=$\frac{πp9vv5xb5^{2}}{4}$得到，截面積變?yōu)?倍，由電阻定律得知電阻變$\frac{1}{4}$倍，電流變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=nqvS得知，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v不變．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 高中物理中涉及自由電荷定向移動(dòng)速度的公式只有電流的微觀表達(dá)式I=nqvS，本題考查歐姆定律、電阻定律和電流的微觀表達(dá)式I=nqvS綜合應(yīng)用能力．