Question

根据经典理论，金属导体中电流的微观表达式为I＝nvSe，其中n为金属导体中每单位体积内的自由电子数，v为

根据经典理论，金属导体中电流的微观表达式为I＝nvSe，其中n为金属导体中每单位体积内的自由电子数，v为导体中自由电子沿导体定向移动的速率，S为导体的横截面积，e为自由电子的电荷量．如图11所示，两段长度和材料完全相同、各自粗细均匀的金属导线ab、bc，圆横截面的半径之比为r ab ∶r bc ＝1∶4，串联后加上电压U，则 (　　) A．两导线内的自由电子定向移动的速率之比为v ab ∶v bc ＝1∶4 B．两导线内的自由电子定向移动的速率之比为v ab ∶v bc ＝4∶1 C．两导线的电功率之比为P ab ∶P bc ＝4∶1 D．两导线的电功率之比为P ab ∶P bc ＝16∶1

Answer 1

D

因两段串联，通过两棒的电流相等，又I＝neSv，故neπr v ab ＝neπr v bc ，得v ab ∶v bc ＝16∶1，A、B均错．由电阻定律R ab ＝ρ ＝ρ ，R bc ＝ρ ，求得R ab ∶R bc ＝16∶1，因为ab和bc串联，流过两段的电流相等，由功率公式P＝I 2 R，得P ab ∶P bc ＝R ab ∶R bc ＝16∶1，故D正确，C错误．