【知识点详解】
1. 比值法定义物理量:比值法定义是物理学中用于定义某些物理量的重要方法,例如题目中提到的感应电动势E=,电容C=,电阻R=,磁感应强度B=都是比值定义法的例子。其中,感应电动势是由磁通量的变化率决定的,电容是电荷量与电压的比值,电阻是电压与电流的比值,磁感应强度则是通过电流受到的力与电流和长度的比值来确定的。
2. 匀强电场与匀强磁场中的粒子运动:在相互垂直的电场和磁场中,带电粒子可以做匀速圆周运动,如题目中的液滴。液滴的质量m和环绕速度v可以通过电场强度E、磁感应强度B以及粒子的半径R来计算,即m=qE/(Bv),v=qBR/m。
3. 自感线圈电路问题:题目中的电路包含一个自感线圈L。当开关S闭合,电流变化会导致自感电动势的产生,这会影响通过R1和R2的电流变化。由于线圈的自感效应,电流不会立即稳定,而是经历一个变化过程。I1和I2的变化情况取决于线圈的自感系数、电源特性和电路其他元件的特性。
4. 光纤通信与光的特性:光纤通信利用激光的高定向性和低损耗特性,结合光导纤维进行信号传输,而非利用激光是平行光的特点。光的色散现象指的是不同颜色的光在介质中传播速度不同,导致光的分散;泊松亮斑是光的衍射现象;光的偏振证明光是横波。
5. 感应电流方向与磁感应强度:根据楞次定律,当磁铁插入螺线管时,产生的感应电流方向会阻止原磁场的变化。由于螺线管的绕法未知,无法直接判断C端的极性,只能确定感应电流的方向。
6. 交流电流的有效值与瞬时值:交流电流的瞬时值i=Imsinωt,有效值是使热效应与直流电流等效的值。要使瞬时值等于有效值,时间应为π/2ω。
7. 光的折射与视觉效果:立方体A和半球体B由同种玻璃制成,从上方观察,半球体B的凸面会产生比立方体A更强烈的折射,使得B中心处的文字看起来更高。
8. 库仑力作用下的静止物体:物体A静止意味着支持力和摩擦力与库仑力平衡。当物体B缓慢移动时,A受到的库仑力会变化,因此支持力和摩擦力也会相应调整,但A保持静止,所以支持力不变。
9. 电容器的充电与粒子平衡:S断开时,C1和C2的电量比为1:1。S闭合后,电量比变为R1:R2,闭合后C1内的粒子会被加速,B点电势降低。
10. 平行板电容器中的粒子运动:粒子在电场中受到重力和电场力的作用,其运动时间和电场强度可以通过运动学公式和能量守恒定律来分析。板间电场强度可以用mg/q或2mg/q来表示,具体取决于粒子的初速度和运动路径。粒子在板间运动的时间小于从板右端到光屏的时间。
11. 带电粒子在电场中的圆周运动:小球在A点静止表明它受到的电场力与重力平衡,因此小球带负电。给小球初速度后,它能在轨道上完成圆周运动,运动到B点时动能最小,而到达D点时电势能转化为动能,但机械能保持不变,因此D点机械能不是最小。
12. 磁场变化对导体棒的影响:磁感应强度随时间变化会产生变化的感应电动势,导体棒ab在力F的作用下保持静止,这意味着感应电流和外力F产生的力互相抵消。当磁感应强度变化时,感应电流和F都会相应变化。
以上是对题目中涉及的各个物理知识点的详细解释,涵盖了电场、磁场、电磁感应、粒子运动、光学、电容器和电路等多个方面。