兩根不同金屬導(dǎo)體制成的長度相等、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的質(zhì)量小于桿b的質(zhì)量,桿a金屬的摩爾質(zhì)量小于桿b金屬的摩爾質(zhì)量,桿a的電阻大于桿b的電阻,假設(shè)每種金屬的每個原子都提供相同數(shù)目的自由電子(載流子).當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)恒時,若a、b內(nèi)存在電場,則該電場可視為均勻電場.下面結(jié)論中正確的是( ?。?br/>
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A. 兩桿內(nèi)的電場強(qiáng)度都不等于零,且a內(nèi)的場強(qiáng)大于b內(nèi)的場強(qiáng)
B. 兩桿內(nèi)的電場強(qiáng)度都等于零
C. 兩桿內(nèi)載流子定向運(yùn)動的速度一定相等
D. a內(nèi)載流子定向運(yùn)動的速度一定大于b內(nèi)載流子定向運(yùn)動的速度
A、B:ab串聯(lián)接在電源的兩端,兩桿內(nèi)部都存在恒定電場,近似看成勻強(qiáng)電場,則場強(qiáng)為 E=
,又U=IR,得E=
,d、I相等,得E∝R,桿a的電阻大于桿b的電阻,則a內(nèi)的場強(qiáng)大于b內(nèi)的場強(qiáng).故A正確,B錯誤.
C、D:根據(jù)電流的表達(dá)式I=nevS,又單位體積內(nèi)載流子數(shù)目n=
N
A?
,m是質(zhì)量,M是摩爾質(zhì)量,N
A是阿伏伽德羅常數(shù),V是體積,則得:I=
.
由題意,S、V、e、N
A相等,串聯(lián)時電流I相等,已知桿a的質(zhì)量小于桿b的質(zhì)量,桿a金屬的摩爾質(zhì)量小于桿b金屬的摩爾質(zhì)量,由上式不能確定載流子定向移動速度v的大小,故CD錯誤.
故選:A.