Question

20．兩根不同金屬導(dǎo)體制成的長(zhǎng)度相等、橫截面積相同的圓柱形桿，串聯(lián)后接在某一直流電源兩端，如圖所示．已知桿 a 的電阻大于桿 b 的電阻，每種金屬的每個(gè)原子都提供相同數(shù)目的自由電子（載流子）．當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)恒時(shí)，假設(shè) a、b 內(nèi)均存在勻強(qiáng)電場(chǎng)．利用上述信息和相關(guān)知識(shí)，可判斷出下面結(jié)論中正確的是（　�。�

• A． 桿 a 的電阻率小于桿 b 的電阻率
• B． 桿 a 兩端的電壓大于桿 b 兩端的電壓
• C． 兩桿內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度是 a 內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)小于 b 內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)
• D． 兩桿內(nèi)載流子定向運(yùn)動(dòng)的速度一定相等

Answer 1

分析 根據(jù)電阻定律分析電阻率關(guān)系，由歐姆定律分析電壓關(guān)系．兩桿內(nèi)都建立了勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)E=$\frac{U}piflchn$和U=IR分析場(chǎng)強(qiáng)的大小；根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=nqvS，分析載流子定向移動(dòng)速率關(guān)系．

解答 解：A、桿a與b長(zhǎng)度和橫截面積都相同，桿 a 的電阻大于桿 b 的電阻，由電阻定律R=$ρ\frac{L}{S}$知桿 a 的電阻率大于桿 b 的電阻率，故A錯(cuò)誤．
B、由歐姆定律得：U=IR，I相等，桿 a 的電阻大于桿 b 的電阻，則桿 a 兩端的電壓大于桿 b 兩端的電壓，故B正確．
C、兩桿內(nèi)部都存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為 E=$\frac{U}xb6w5sq$，又U=IR，得E=$\frac{IR}frpnsyw$，d、I相等，得E∝R，桿a的電阻大于桿b的電阻，則a內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)大于b內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=nevS，知由于單位體積內(nèi)載流子數(shù)目n的關(guān)系不能確定，所以兩桿內(nèi)載流子定向運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系不能確定．故D錯(cuò)誤
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決本題關(guān)鍵要掌握?qǐng)鰪?qiáng)與電壓的關(guān)系式E=$\frac{U}gc7vi3o$，歐姆定律U=IR，以及電流的微觀表達(dá)式I=nevS．