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

【答案】

D

【解析】因两段串联，通过两棒的电流相等，又I＝neSv，故neπrv_ab＝neπrv_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＝I²R，得P_ab∶P_bc＝R_ab∶R_bc＝16∶1，故D正确，C错误．