兩根材料相同的均勻直導(dǎo)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(dǎo)線內(nèi)電場強(qiáng)度大小之比E1E2;
②a、b兩導(dǎo)線橫截面積之比S1S2。
(2)以下對直導(dǎo)線內(nèi)部做進(jìn)一步分析:設(shè)導(dǎo)線單位體積內(nèi)有n個(gè)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(dǎo)線中電流I與導(dǎo)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(dǎo):j=nev;
②從宏觀角度看,導(dǎo)體兩端有電壓,導(dǎo)體中就形成電流;從微觀角度看,若導(dǎo)體內(nèi)沒有電場,自由電子就不會定向移動。設(shè)導(dǎo)體的電阻率為ρ,導(dǎo)體內(nèi)場強(qiáng)為E,試猜想j與E的關(guān)系并推導(dǎo)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(shí)作必要的說明)
E
1
E
2
S
1
S
2
I
=
q
t
【考點(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:434引用:2難度:0.1
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1.某同學(xué)制作了一個(gè)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(shí),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(jì),P與R1接觸良好且不計(jì)摩擦。
(1)電阻箱R0接入電路的阻值為 Ω
(2)電流表的刻度標(biāo)示為拉力值時(shí),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.如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)S接a點(diǎn)時(shí),標(biāo)有“4V,8W”的小燈泡L正常發(fā)光,當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時(shí),通過電阻R的電流為1A,這時(shí)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:157引用:13難度:0.3 -
3.兩個(gè)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(shí)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:10難度:0.9
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