兩根材料相同的均勻直導線a和b串聯(lián)在電路上，a長為l0，b長為2l0。
（1）若沿長度方向的電勢隨位置的變化規(guī)律如圖所示，求：
①a、b兩導線內(nèi)電場強度大小之比E1E2；
②a、b兩導線橫截面積之比S1S2。
（2）以下對直導線內(nèi)部做進一步分析：設導線單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e,自由電子定向移動的平均速率為v?，F(xiàn)將導線中電流I與導線橫截面積S的比值定義為電流密度，其大小用j表示。
①請建立微觀模型，利用電流的定義I=qt推導：j=nev；
②從宏觀角度看，導體兩端有電壓，導體中就形成電流；從微觀角度看，若導體內(nèi)沒有電場，自由電子就不會定向移動。設導體的電阻率為ρ，導體內(nèi)場強為E，試猜想j與E的關(guān)系并推導出j、ρ、E三者間滿足的關(guān)系式。
（解題過程中需要用到的物理量要在解題時作必要的說明）
E
1
E
2
S
1
S
2
I
=
q
t
【考點】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達式．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：436引用：2難度：0.1
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1．某同學制作了一個可用電流表直接顯示拉力大小的拉力器，原理如圖。R1是一根長20cm、阻值20Ω的均勻電阻絲，勁度系數(shù)為1.0×103N/m的輕彈簧左端固定，右端連接金屬滑片P和拉環(huán)，拉環(huán)不受拉力時，滑片P恰好處于a端。閉合S，在彈簧彈性限度內(nèi)，對拉環(huán)施加水平拉力，使滑片P滑到b端，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電流表恰好滿偏。已知電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電流表的量程為0～0.6A，內(nèi)阻不計，P與R1接觸良好且不計摩擦。
（1）電阻箱R0接入電路的阻值為 Ω
（2）電流表的刻度標示為拉力值時，拉力刻度值的分布是 （填“均勻”或“不均勻”）的；
（3）電流表刻度值為0.50A處拉力的示數(shù)為 N；
（4）要通過線性圖象直觀反映電流表示數(shù)I與拉力F的關(guān)系，可作 圖象；
A．I-F B．I-C．1F-F D．1I-1I1F
（5）若電流表的內(nèi)阻不可忽略，則（4）問中正確選擇的圖象斜率 （填“變大”“變小”或“不變”）。發(fā)布：2024/12/29 19:30:1組卷：226引用：3難度：0.3 -
2．兩個電池1和2的電動勢E1＞E2，它們分別向同一電阻R供電，電阻R消耗的電功率相同．比較供電時電池1和2內(nèi)部消耗的電功率P1和P2電池的效率η1和η2的大小，則有（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：270引用：11難度：0.9 -
3．如圖所示的電路中，當開關(guān)S接a點時，標有“4V，8W”的小燈泡L正常發(fā)光，當開關(guān)S接b點時，通過電阻R的電流為1A，這時電阻R兩端的電壓為5V．求：
（1）電阻R的值；
（2）電源的電動勢和內(nèi)阻．發(fā)布：2024/12/29 21:0:1組卷：158引用：13難度：0.3
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