Question

横截面的直径为d、长为l的导线，两端电压为U，当这三个量中一个改变时，对自由电子定向运动的平均速率的影响是（　　）

A．电压U加倍，自由电子定向运动的平均速率不变

B．导线长度l加倍，自由电子定向运动的平均速率加倍

C．导线横截面的直径加倍，自由电子定向运动的平均速率不变

D．以上说法均不正确

Answer 1

分析：根据欧姆定律、电流的微观表达式I=nqvS和电阻定律结合分析自由电子定向运动的平均速率如何变化．

解答：解：
A、电压U加倍时，由欧姆定律得知，电流加倍，由电流的微观表达式I=nqvS得知，自由电子定向运动的平均速率v加倍．
B、导线长度l加倍，由电阻定律得知，电阻加倍，电流减半，则由电流的微观表达式I=nqvS得知，自由电子定向运动的平均速率v减半．故B错误．
C、导线横截面的直径d加倍，由S=

1

4

πd2得到，截面积变为4倍，由电阻定律得知，电阻变为

1

4

倍，电流变为原来的4倍，根据电流的微观表达式I=nqvS得知，自由电子定向运动的平均速率v不变．故C正确．
D、由上得到D错误．
故选C

点评：高中物理中涉及自由电荷定向移动速度的公式只有电流的微观表达式I=nqvS．本题考查欧姆定律、电阻定律和电流的微观表达式I=nqvS综合应用能力．