【知识点详解】
1. **电磁感应与发电机**:法拉第发现的电磁感应现象是电力产生的重要基础,他证明了变化的磁场可以产生电场,从而制作了第一台发电机,开启了电气时代。发电机的工作原理是电磁感应,通过转动的磁场所产生的感应电动势来转化机械能为电能。
2. **感应电动势与磁通量变化率**:线圈中的感应电动势与通过线圈的磁通量变化率成正比,这是法拉第电磁感应定律。题中提到的e随时间t的变化曲线,t3时刻的切线斜率最大,表明此时磁通量变化率最大。
3. **布朗运动**:布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒由于周围分子的无规则碰撞而表现出的运动,不是分子的直接运动,而是反映液体或气体分子热运动的间接证据。
4. **理想气体状态方程**:根据热力学第一定律,理想气体在吸收热量的同时对外做功,如果吸收的热量大于对外做的功,那么气体的内能会增加,导致温度升高。根据理想气体状态方程,温度升高时,如果体积不变,气体的密度也会增大。
5. **变压器**:理想变压器的电压比等于原副线圈的匝数比,频率不变。P向右移动时,意味着负载电阻减小,为了保持负载电压稳定,副线圈的电流会增大,因此原副线圈的电流比增加。
6. **理想气体压强变化**:题目中提到的理想气体从状态a到状态b,沿直线变化,但没有具体说明是什么状态变化过程。若为等容变化,压强与温度成正比;若为等压变化,体积与温度成正比。没有更多信息,无法判断压强是增大还是减小。
7. **晶体与非晶体**:晶体有规则的分子排列,具有固定的熔点,可以分为单晶体和多晶体,它们的物理性质通常是各向异性的。非晶体没有固定熔点,其分子排列无规则,物理性质各向同性。
8. **远距离输电**:根据公式P=UI和P=I^2R,输电电压越高,电流越小,输电线上功率损失越小;反之,电阻越大,输电电流越大,功率损失越大。
9. **U形导线框问题**:在磁场中运动的导体杆会产生感应电动势,从而产生反电动势,阻碍导体的运动。杆ef将因反电动势的作用而减速,且其动能减少转化为电阻R的热能。
10. **螺线管与铜环**:铜环下落时,通过螺线管的磁通量发生变化,产生感应电流。位置2处磁通量最大,感应电动势最大,因此a2可能大于重力加速度g;位置1、3的感应电流方向由楞次定律决定,会抵消掉部分向下运动的趋势,所以感应电流方向相反。
11. **理想变压器特性**:理想变压器不考虑损耗,原副线圈的功率守恒,磁通量变化率、频率、输入功率与输出功率相等,但感应电动势并不一定相等,因为原副线圈的匝数不同。
12. **压敏电阻与小车运动状态判断**:压敏电阻的阻值随压力变化,小车运动状态改变时,重球对压敏电阻的压力也会变化,进而改变电流。分析电流表读数变化,可以推断出小车在不同时间段的运动状态。
13. **电磁感应实验**:电磁感应实验中,可以通过改变磁场强度、改变导体切割磁感线的速度或改变磁感线与导体的角度来使电流表指针偏转。
以上是对高二物理期中试题涉及知识点的详细解释,涵盖了电磁感应、热力学、气体定律、变压器原理、晶体学、布朗运动等多个方面。这些内容是高中物理的核心知识点,对于理解和应用物理原理至关重要。