题目
将一根导体电阻为R的导线从中间对折合并成一根新导线,则该新导线的电阻为()。A. R/8B. R/2C. R/4D. R
将一根导体电阻为R的导线从中间对折合并成一根新导线,则该新导线的电阻为()。
A. R/8
B. R/2
C. R/4
D. R
题目解答
答案
C. R/4
解析
本题考查电阻定律的应用,解题思路是先明确电阻定律公式,再分析导线对折合并后长度和横截面积的变化情况,最后根据电阻定律计算出新导线的电阻。
电阻定律的公式为$R = \rho\frac{l}{S}$,其中$R$表示电阻,$\rho$表示电阻率,$l$表示导体长度,$S$表示导体横截面积。
设原导线的长度为$l$,横截面积为$S$,电阻率为$\rho$,则原导线电阻$R = \rho\frac{l}{S}$。
当把导线从中间对折合并成一根新导线时:
- 长度变化:对折后导线的长度变为原来的一半,即新导线长度$l'=\frac{l}{2}$。
- 横截面积变化:对折合并后,导线的横截面积变为原来的$2$倍,即新导线横截面积$S' = 2S$。
将新导线的长度$l'$和横截面积$S'$代入电阻定律公式,可得新导线的电阻$R'=\rho\frac{l'}{S'}$。
把$l'=\frac{l}{2}$,$S' = 2S$代入上式可得:
$R'=\rho\frac{\frac{l}{2}}{2S}=\rho\frac{l}{4S}$
又因为$R = \rho\frac{l}{S}$,所以$R'=\frac{1}{4}R$。