《電阻定律電阻率》進(jìn)階練習(xí)

1、電阻定律電阻率進(jìn)階練習(xí)（三）一、多選題1. 關(guān)于電阻率，下列說(shuō)法正確的是（）A. 電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度 L和橫截面積S有關(guān)B. 電阻率表征了導(dǎo)體材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定，與溫度有關(guān)C. 導(dǎo)體的電阻率越大，電阻也越大D. 某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻2. 一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速度為v,若導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，使其半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，再給它兩端加上電壓U,則（）A. 導(dǎo)線內(nèi)單位體積內(nèi)的電子數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的B.通過(guò)導(dǎo)線的電流為C自由電子定向移動(dòng)的平均速率為D.自由電子定向移動(dòng)的平均速

2、率為3. 一根阻值為R的均勻電阻絲，在下列哪些情況下阻值仍為R（設(shè)溫度不變）（）A當(dāng)長(zhǎng)度不變，橫截面積增大一倍時(shí)B.當(dāng)橫截面積不變，長(zhǎng)度增大一倍時(shí)c.當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面半徑都縮小一半時(shí)d. ''"i長(zhǎng)度和棧也in枳郵護(hù)丄、一人池.二、計(jì)算題4. 超導(dǎo)現(xiàn)象是20世紀(jì)人類重大發(fā)現(xiàn)之一，日前我國(guó)己研制出世界傳輸電流最大的高溫 超導(dǎo)電纜并成功示范運(yùn)行.（l ）超導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻可以降到幾乎為零，這種性質(zhì)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究將 一個(gè)閉合超導(dǎo)金屬圈環(huán)水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于圈環(huán)平面向上，逐漸降低溫度使環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的轉(zhuǎn)變后突然撤去磁場(chǎng)，若此后環(huán)中的電流不隨時(shí)間變化

3、則表明其電阻為零請(qǐng)指出自上往下看環(huán)中電流方向，并說(shuō)明理由.（2）為探究該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限p，研究人員測(cè)得撤去磁場(chǎng)后環(huán)中電流為I，并經(jīng)一年以上的時(shí)間 t未檢測(cè)出電流變化實(shí)際上儀器只能檢測(cè)出大于厶I的電流變化，其中 I vv I，當(dāng)電流的變化小于 I時(shí)，儀器檢測(cè)不出電流的變化，研究人員 便認(rèn)為電流沒(méi)有變化設(shè)環(huán)的橫截面積為S,環(huán)中定向移動(dòng)電子的平均速率為v,電子質(zhì)量為m電荷量為e.試用上述給出的各物理量，推導(dǎo)出 p的表達(dá)式.(3)若仍使用上述測(cè)量?jī)x器，實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間依舊為t 為使實(shí)驗(yàn)獲得的該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限p的準(zhǔn)確程度更高，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕慕ㄗh，并簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)現(xiàn)方法.三、綜合題5. 用密度

4、為d、電阻率為P、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的閉合正方形框 abb'a' 如圖所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場(chǎng)方向平行設(shè)勻強(qiáng) 磁場(chǎng)僅存在于相對(duì)磁極之間，其他地方的磁場(chǎng)忽略不計(jì)可認(rèn)為方框的aa'邊和bb'邊都處在磁極間，極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方框從靜止開(kāi)始釋放，其平面在下落過(guò)程中保持水平(不計(jì)空氣阻力).(1) 求方框下落的最大速度Vm(設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向足夠長(zhǎng))；(2) 當(dāng)方框下落的加速度為時(shí)，求方框的發(fā)熱功率P; 已知方框下落的時(shí)間為t時(shí)，下落的高度為h,其速度為vt(vtvvm).若在同一時(shí)間t內(nèi)，方框內(nèi)產(chǎn)生的熱與一恒定電流10

5、在該框內(nèi)產(chǎn)生的熱相同，求恒定電流10的表達(dá)團(tuán)1裝査縱截面示意圖圖上裝置俯視示意圖參考答案【答案】1.BD2.BC3.CD4. 解：( 1)原磁場(chǎng)方向向上，故原磁通向上，減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向 也向上，故感應(yīng)電流為逆時(shí)針；(2) 設(shè)超導(dǎo)圓環(huán)周長(zhǎng)為 L,電阻為R,有：；由電流的微觀定義可知，超導(dǎo)圓滑中的電流l=neSv,而n、e、S均由導(dǎo)體材料自身決定的， 不會(huì)隨環(huán)境變化而變化， 故當(dāng)環(huán)中電流發(fā)生變化時(shí)必定是電子的定向移動(dòng)的速率 發(fā)生了變化，于是有厶1= neS?A v.設(shè)能量的損失E,由能量守恒定律有：，代入數(shù)據(jù)，由于 I vv I 0,整理可得：，p =;(3) 由知，為增加p，

6、可以適當(dāng)增加厶I ;答： ( 1 )自上往下看環(huán)中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?理由如上；( 2) p 的表達(dá)式為；(3)為增加p，可以適當(dāng)增加厶I .5. 解： (1) 方框質(zhì)量 m=4LAd方框電阻方框下落速度為 v 時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=B?2Lv感應(yīng)電流方框下落過(guò)程，受到重力G及安培力F,G=mg=4LAdg,方向豎直向下安培力,方向豎直向上當(dāng)F=G時(shí)，方框達(dá)到最大速度，即 V=Vm則方框下落的最大速度(2) 方框下落加速度為時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有 ,則方框的發(fā)熱功率(3) 根據(jù)能量守恒定律,方框重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能和電流產(chǎn)生的熱量,所以有解得：恒定電流 I 0的表達(dá)式答： (1) 求方框下落

7、的最大速度為；方框的發(fā)熱功率P是；(3) 恒定電流 I 0的表達(dá)式為解析】1. 解：A、電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度 L和橫截面積S無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、 電阻率表征了導(dǎo)體材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定，與溫度有關(guān)，故B正 確；C、導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體電阻率、導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積決定，導(dǎo)體的電阻率越大，電阻不一 定越大，故 C 錯(cuò)誤；D、 某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻，故D正確； 故選 BD電阻率是描述材料導(dǎo)電能力的物理量， 材料的電阻率由材料本身性質(zhì)決定， 與材料長(zhǎng)度 和橫截面積無(wú)關(guān)，受溫度影響本題考查了影響電阻率的因素，是一道基礎(chǔ)題，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題2. 解：A

8、、單位體積中自由移動(dòng)的電子數(shù)n不變，故A錯(cuò)誤.B、 電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，再給它兩端加上電壓 U,根據(jù)歐姆定律可知通過(guò)導(dǎo)線的電流 為，故B正確.C、 D電流I變?yōu)樵瓉?lái)的，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，單位體積中自由移動(dòng)的電子數(shù) n不變， 每個(gè)電子粒所帶的電荷量 e不變，由電流的微觀表達(dá)式 l=nevS可知，電子定向移動(dòng)的 速率變?yōu)樵瓉?lái)的，故 C正確，D錯(cuò)誤.故選： BC.3. 解：A、由R= 可知，長(zhǎng)度不變，橫截面積增大一倍時(shí)，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的一半，故A錯(cuò)誤；B、 當(dāng)長(zhǎng)度增大一倍時(shí)，電阻變化原來(lái)的2倍，故B錯(cuò)誤；C、 當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積都縮小一半時(shí)，電阻不變，故C正確；D、 當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積都擴(kuò)大一倍時(shí)，電阻不變，故D正確；故選： CD.4.(1) 原磁場(chǎng)方向向上，減小時(shí)，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向后結(jié)合安培定 則判斷即可；(2) 根據(jù)電流的微觀表達(dá)式 l= neSv和焦耳定律以及能量守恒定律列式后聯(lián)立求解即可；( 3)根據(jù)第二問(wèn)的表達(dá)式討論即可.本題關(guān)鍵第二問(wèn)較難，要明確電流的能量損失的微觀意義，然后根據(jù)焦耳定律、能量守 恒定律列式求解.5. (