Question

根據(jù)經(jīng)典理論，金屬導(dǎo)體中電流的微觀表達(dá)式為I＝nvSe，其中n為金屬導(dǎo)體中每單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，v為導(dǎo)體中自由電子沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率，S為導(dǎo)體的橫截面積，e為自由電子的電荷量．如圖11所示，兩段長(zhǎng)度和材料完全相同、各自粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線ab、bc，圓橫截面的半徑之比為r_ab∶r_bc＝1∶4，串聯(lián)后加上電壓U，則

1. A.
   兩導(dǎo)線內(nèi)的自由電子定向移動(dòng)的速率之比為v_ab∶v_bc＝1∶4
2. B.
   兩導(dǎo)線內(nèi)的自由電子定向移動(dòng)的速率之比為v_ab∶v_bc＝4∶1
3. C.
   兩導(dǎo)線的電功率之比為P_ab∶P_bc＝4∶1
4. D.
   兩導(dǎo)線的電功率之比為P_ab∶P_bc＝16∶1

Answer 1

D
因兩段串聯(lián)，通過(guò)兩棒的電流相等，又I＝neSv，故neπrv_ab＝neπrv_bc，得v_ab∶v_bc＝16∶1，A、B均錯(cuò)．由電阻定律R_ab＝ρ＝ρ，R_bc＝ρ，求得R_ab∶R_bc＝16∶1，因?yàn)閍b和bc串聯(lián)，流過(guò)兩段的電流相等，由功率公式P＝I²R，得P_ab∶P_bc＝R_ab∶R_bc＝16∶1，故D正確，C錯(cuò)誤．