Question

截面直徑為d、長(zhǎng)為l的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)這三個(gè)量中一個(gè)改變時(shí)，對(duì)自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率的影響是（）

A.電壓U加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變

B.導(dǎo)線長(zhǎng)度l加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變

C.導(dǎo)線截面的直徑加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變

D.導(dǎo)線截面的直徑加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率加倍

Answer 1

C

解析:

由歐姆定律、電阻定律、電流與金屬導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)的關(guān)系式I=nvSq，可推出自由電子定向運(yùn)動(dòng)速率與各物理量的關(guān)系，從而判斷各選項(xiàng)的正確性.

由歐姆定律I=U/R，電阻定律R=ρl/S和I=nvSq，可得自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率大小為：v=U/nρql.

從式中可以推出：當(dāng)電壓U加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率加倍，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.導(dǎo)線長(zhǎng)度l加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率減為原來(lái)的一半，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.導(dǎo)線截面的直徑加倍時(shí)，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變，所以選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.