题目
一铜线表面涂以银层,若在导线两端加上给定的电压,则下列说法正确的是()。A. 铜线和银层中的电流密度大小相同B. 通过铜线和银层截面上的电流强度相同C. 铜线和银层中的电场强度的大小相同D. 以上说法都不对
一铜线表面涂以银层,若在导线两端加上给定的电压,则下列说法正确的是()。
A. 铜线和银层中的电流密度大小相同
B. 通过铜线和银层截面上的电流强度相同
C. 铜线和银层中的电场强度的大小相同
D. 以上说法都不对
题目解答
答案
C. 铜线和银层中的电场强度的大小相同
解析
本题考查导体中的电流分布与电场强度关系,核心在于理解欧姆定律的微观形式及导体并联时的电场特性。关键点如下:
- 电流密度$J$与电场强度$E$的关系:$J = \sigma E$($\sigma$为电导率)。
- 并联导体中,各部分两端电压相同,因此电场强度$E = \frac{V}{L}$相同($V$为电压,$L$为导体长度)。
- 电流强度$I = J \cdot A$,因铜、银的电导率$\sigma$和截面积$A$不同,电流强度可能不同。
选项分析
选项A:电流密度大小相同
- 根据$J = \sigma E$,若$E$相同,因$\sigma_{\text{银}} > \sigma_{\text{铜}}$,则$J_{\text{银}} > J_{\text{铜}}$,故电流密度不同,选项A错误。
选项B:电流强度相同
- 电流强度$I = J \cdot A$,若截面积$A_{\text{银}} \neq A_{\text{铜}}$,即使$J$不同,$I$也可能不同。实际中,银层通常截面积更大,且并联时总电流为$I_{\text{总}} = I_{\text{铜}} + I_{\text{银}}$,故电流强度不同,选项B错误。
选项C:电场强度大小相同
- 并联结构中,铜、银两端电压$V$相同,长度$L$相同,由$E = \frac{V}{L}$可知电场强度相同,选项C正确。
选项D:以上说法都不对
- 选项C正确,故选项D错误。