Question

橫截面的直徑為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，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，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率加倍

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

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

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．
C、導(dǎo)線橫截面的直徑d加倍，由S=

πd2

4

得到，截面積變?yōu)?倍，由電阻定律得知，電阻變

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正確．
D、由上得到D錯(cuò)誤．
故選C

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．