【知识点详解】
1. 串联电路的电压分配:在串联电路中,电流相等,各电阻两端的电压与其阻值成正比。题中提到两个定值电阻R1和R2串联,接到10V电源上,电压表接在R1两端显示6V。根据电压分配定律,R2两端的电压应为10V - 6V = 4V。如果电压表改接在R2两端,由于电压表内阻的影响,读数可能会有所不同,但不会小于实际R2两端的电压,即电压表示数将大于4V。
2. 正交电场和磁场中的粒子运动:粒子在电场和磁场中运动,其速度、时间和路径取决于电场力、磁场力以及粒子的初速度和质量。在正交的电场和磁场中,粒子做匀速直线运动,表明电场力和磁场力平衡。只有电场或只有磁场时,粒子的运动情况会改变,但题目未给出具体数值,无法计算t1、t2、t3的具体关系。
3. 非门电路:非门是一种基本的逻辑门电路,它的输出状态与输入状态相反。题中描述的火警报警电路中,X框应为热敏电阻,当温度升高(火灾发生)时,电阻减小,使得电路状态满足非门的逻辑关系。Y框应为开关,控制电路通断,实现火警报警功能。
4. 带电物体在磁场中的运动:物体在磁场中受到洛伦兹力的作用,该力与物体速度、电荷量和磁场强度有关。题中物体受到摩擦力和洛伦兹力的作用,若加上其他场,物体可能实现匀速运动,这取决于附加场的类型和强度。选项A、B和D均描述了不同条件下物体可能的运动状态。
5. 磁场中的摆动问题:铜环在磁场中摆动,摆动的最高点取决于能量守恒。由于铜环在磁场中运动时会切割磁感线产生感应电动势,因此摆动过程中的能量转化复杂。题中没有给出具体条件,无法判断A、B两点的相对高度,也无法确定摆动是否为等幅。
6. 自感现象:线圈L具有很大的自感系数,意味着电感效应显著。当开关S闭合时,由于自感,电流变化会产生反电动势,使得D1先亮后逐渐熄灭,D2则逐渐变亮。断开开关后,D2立即熄灭,D1由于自感效应会维持一段时间的亮度后再熄灭。
7. 闭合电路的性质:外电路断路时,路端电压等于电动势,故A错误;外电路短路时,电流最大,电源功率最大,B正确;外电路电阻增大,电流减小,但电源输出功率可能增大也可能减小,这取决于电源内阻,C不总是正确;电动势大表示非静电力做功多,D正确。
8. 电磁感应现象:当磁铁穿过闭合导体回路时,会产生感应电流,导致导体内部的电荷重新分布,从而产生相互作用力。磁铁穿入和穿出矩形时,a、b棒靠近O点,因为感应电流导致的相互吸引力。磁铁穿出后,a、b棒的感应电流消失,不再有吸引力,但因磁铁的重力作用,a、b棒可能继续靠近O点,但题目未给出足够的信息来判断是否一直靠近。
9. 带电小球在磁场中的运动:小球静止在斜面上,受重力、支持力和洛伦兹力作用。若小球对斜面作用力为零,意味着重力沿斜面分力与洛伦兹力平衡。由题意分析,小球带负电,B项错误。小球做加速度逐渐增大的变加速运动,因为洛伦兹力随速度增大而增大,C正确。当小球对斜面压力为零时,小球的速度为mgCosθ/Bq,D正确。
10. 金属棒在磁场中的运动:当PQ在外力作用下向右加速运动时,由于电磁感应,MN将在磁场力作用下向右运动。PQ可能做匀加速运动,因为这样会产生恒定的感应电动势,导致MN的磁场力恒定,从而产生匀加速运动。
以上是根据高二物理期中考试试卷中的题目解析出的相关知识点,包括电路理论、电磁学、力学等多个方面。