【知识点详解】
1. **电场强度与电势** - 选择题中提到,电场强度随着距离的变化,这涉及到电场强度与距离的关系。在均匀带电球壳的情况下,根据高斯定律,内部电场强度为零,外部电场强度与球心距离成反比。同时,电势随着距离的增加而降低,但只有一个点的电势最高,这通常是球面上。
2. **带电球壳的电荷密度** - 如果球壳的电场分布与全部电荷集中在球心时相同,那么可以通过比较球心处的电场强度来推算电荷密度。根据题目中的信息,可以计算出带电球壳的平均电荷密度。
3. **电场线与粒子运动轨迹** - 电场线的形状和粒子的运动轨迹结合,可以判断电场的方向和强度变化。带负电粒子沿电场线运动,其速度、动能、电势能以及加速度会随电场强度变化而变化。R点的电势能比Q点大,因为粒子是从高电势向低电势运动,动能则在R点可能比Q点小,因为电势能转化为动能。
4. **电势差与电场强度** - 在平面直角坐标系中,通过电势差可以求得电场强度。电场强度等于电势差除以距离,所以根据题目中给出的电势差可以计算电场强度。
5. **电场中的带电质点运动** - 带电质点在电场中做垂直下落,如果到达B孔速度为零,说明电场力与重力平衡。改变电势差或移动电极板可以改变电场力,从而影响质点的运动状态。选项中的方法都是通过改变电场分布来实现质点穿过B孔。
6. **电阻测量** - 使用电流表零偏法测量电阻,当电流表的电流为零时,滑动变阻器两端的电压等于待测电阻两端的电压,可以根据欧姆定律计算待测电阻的值。
7. **串联电路中的电流与功率** - 三个相同规格的小灯泡串联,其电流相等。根据小灯泡的伏安特性曲线,可以计算每个灯泡的电流和功率。当电源电动势不变时,电流与电压的关系可以用来分析灯泡的亮度和功率。
8. **库仑定律的应用** - 细线悬挂的导电小球因静电力平衡,两球距离变化可计算电荷量。通过库仑定律和牛顿第二定律,可以求解两球的电荷量和静电力。
9. **动态电路分析** - 滑动变阻器滑片移动会影响电路中的电流和电压。根据电路中的并联和串联关系,以及欧姆定律,可以判断电表示数的变化。
10. **非线性电阻的性质** - 电阻R两端的电压与其电流的关系是非线性的,这表明R是一个非线性电阻。通过分析电流-电压特性曲线,可以确定在特定条件下,电阻的阻值和通过的电流。
**实验题**
11. **描绘小灯泡伏安特性曲线** - 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,选择合适的电源和电流表至关重要。小灯泡的额定电压和功率决定了所需电压范围,而电流表的选择应确保其满偏电流大于预期的最大电流,以避免读数误差。
这些题目涵盖了高中物理中的电场、电势、电荷分布、电场力、电路分析、电势差、电阻测量、库仑定律、非线性电阻等多个重要知识点。通过解答这些问题,学生可以巩固对这些概念的理解,并提升解决问题的能力。