【知识点详解】
1. **电阻与温度的关系**:在题目中的第一道选择题中提到,不通电时灯丝的电阻 R1 和正常发光时灯丝的电阻 R2 的比较。白炽灯在发光时,灯丝会加热,温度升高,而金属电阻一般随温度升高而增大,因此 R1 应小于 R2(B项正确)。
2. **电阻并联的计算**:第二题中,将一根粗细均匀的电阻丝分成四等份,每段电阻为 R1,这四段并联后的总电阻为 R2。电阻丝并联时,每段电阻相当于增加了横截面积,总电阻减小,所以 R1 应为原电阻的四分之一,即 4Ω;四段并联后,总电阻 R2 应为每段电阻的四分之一,即 0.5Ω(B项正确)。
3. **带电粒子在电场中的加速**:第三题涉及到电子在电场中加速的问题。电子获得的速度与两板间距离无关,只取决于加速电压 U(C项正确)。这是因为加速时间是由电场强度决定的,而电场强度并不受两板间距影响。
4. **导体在磁场中的受力**:第四题未提供具体情境,但从一般知识出发,通电导线在磁场中受到的力与电流、磁感应强度以及导线与磁场的夹角有关,与导线长度和导线中单位长度的电流有关。
5. **电路分析**:第五题涉及电路中滑动变阻器的调整。当滑片向下移动时,变阻器接入电路的电阻减小,若变阻器与电压表串联,电流表读数增大,电压表读数减小(B项正确);若与电流表串联,情况相反。由于题目没有给出具体连接方式,无法确定具体变化。
6. **质子在电场中的运动**:第六题中,质子从高电势向低电势运动,电势能转化为动能。质子从 a 到 c 电势能减少,动能增加(B项错误),且质子在 c 等势面上的速度与 a 到 b 的速度比例为电势差的比例,因此质子在 c 点速度为 1.5v(D项正确)。
7. **磁场与导线中的电流关系**:第七题中,a 点磁感应强度为 0 意味着导线中的电流方向从纸面向外,因为内部磁场相互抵消。b 点的磁感应强度因半径不同而不同,但方向斜向上,与 B 的夹角为 45°(B项正确)。c 点的磁感应强度也可能不为 0,这取决于导线的具体位置和形状。
8. **电动机的工作原理**:第八题涉及直流电动机的电功率和能量转换。电动机消耗的电功率是输入电压和电流的乘积(A项正确),电热是由电阻产生的,因此 t 秒内的电热为 I^2Rt(C项正确)。t 秒内的机械能等于输入电能减去损失的电热,即 I(U-IR)t(D项正确)。
9. **静电感应**:第九题中,导体靠近带正电的小球时,导体内部会产生感应电荷以平衡外电场,B 端感应负电荷,A 端感应正电荷(A项正确)。导体内场强并非越来越大的趋势,而是逐渐趋于均匀(B项错误)。感应电荷在 C 点产生的场强不一定始终大于 B 点(C项错误)。C、B 两点的电势是相等的,因为它们都在同一等势面上(D项正确)。
【简答题解析】
10. 图中读数分别为:
- (1) X cm(具体数值未给出)
- (2) Y cm(具体数值未给出)
- (3) Z mA(具体数值未给出)
- (4) W V(具体数值未给出)
11. 画出小灯泡的伏安特性曲线,需先连接电流表和电压表以测量小灯泡的电流与电压关系。实验电路通常为串联连接,电流表串入电路,电压表并联在小灯泡两端。根据提供的数据,画出曲线,可以看出随着电压增加,电流也增加,但不是成正比关系,表明小灯泡电阻随温度升高(由电流增大导致)而减小。
12. 测定电源电动势和内电阻的实验通常采用伏安法,使用电压表测量端电压,电流表测量通过电源的电流。通过多个不同负载下的电压电流值,可绘制出U-I曲线,曲线的斜率代表内阻,截距代表电动势。题目中干电池的电动势约为 1.5V,内阻约为 1Ω,电压表量程 0~3V,电流表量程未知,需要根据实际实验设备来完成电路连接并进行数据分析。
这些知识点涵盖了高中物理的电学和磁学部分,包括电阻与温度的关系、并联电路的电阻计算、带电粒子在电场中的加速、电磁感应、电路分析、质子在电场中的运动、磁场与电流的关系、电动机的工作原理、静电感应以及伏安法实验的基本操作。