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如图所示,某种确定材料的圆柱形导体横截面的直径为d、长为L,其两端所加的电压为U,当这三个物理量中仅有一个物理量改变时,关于导体中自由电子定向运动的平均速率,下列说法正确

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如图所示,某种确定材料的圆柱形导体横截面的直径为d、长为L,其两端所加的电压为U,当这三个物理量中仅有一个物理量改变时,关于导体中自由电子定向运动的平均速率,下列说法正确是(  )
A. 电压变为2U,导体中自由电子定向运动的平均速率不变
B. 导体的长度变为2L,导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍
C. 导体横截面的直径变为2d,导体中自由电子定向运动的平均速率不变
D. 导体横截面的直径变为0.5d,导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2 倍
▼优质解答
答案和解析
A、电压变为2U,根据欧姆定律,电流变为2I,根据电流的微观表达式为I=neSv,电子定向运动的平均速率变为2倍,故A错误;
B、导体的长度变为2L,根据电阻定律,电阻变为2R;根据欧姆定律,电流变为
1
2
I;根据电流的微观表达式为I=neSv,电子定向运动的平均速率变为0.5v;故B错误;
C、导体横截面的直径变为2d,横截面积变为4倍,根据电阻定律,电阻变为0.25倍;根据欧姆定律,电流变为4倍;根据电流的微观表达式为I=neSv,电子定向运动的平均速率不变;故C正确;
D、导体横截面的直径变为0.5d,横截面积变为0.25倍,根据电阻定律,电阻变为4倍;根据欧姆定律,电流变为0.25倍;根据电流的微观表达式为I=neSv,电子定向运动的平均速率不变;故D错误;
故选C.
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