Question

截面直徑為d、長為l的導線，兩端電壓為U，當這三個量中一個改變時，對自由電子定向運動的平均速率的影響是（    ）

A.電壓U加倍時，自由電子定向運動的平均速率不變

B.導線長度l加倍時，自由電子定向運動的平均速率不變

C.導線截面的直徑加倍時，自由電子定向運動的平均速率不變

D.導線截面的直徑加倍時，自由電子定向運動的平均速率加倍

Answer 1

解析：由歐姆定律、電阻定律、電流與金屬導體中自由電子定向運動的關系式I=nvSq，可推出自由電子定向運動速率與各物理量的關系，從而判斷各選項的正確性.

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動的平均速率大小為：v=U/nρql.

從式中可以推出：當電壓U加倍時，自由電子定向運動的平均速率加倍，選項A錯誤.導線長度l加倍時，自由電子定向運動的平均速率減為原來的一半，選項B錯誤.導線截面的直徑加倍時，自由電子定向運動的平均速率不變，所以選項C正確，選項D錯誤.

答案：C