例1:日前,我國科學家首次通過實驗證明了二維極限下的單層銅基超導體具有和塊體銅基超導體相同的超導特性,結合輸運和掃描隧道顯微學及譜學數據。團隊最終發現二維極限下的單層Bi2212已具備高溫超導所需的一切因素。利用超導材料電阻為零的特性,你認為超導材料最適合用來做( )
A、保險絲 B、電爐絲
C、白熾燈絲 D、輸電導線
分析:超導材料的電阻為零,超導材料適合製作輸電導線和電動機線圈等,能大大減小電能的損失;
但不能應用在利用電流熱效應工作的電器中,因為當電阻R=0時,該用電器將不會發熱。
解答:A、保險絲是由電阻率大熔點高的材料來製成的(常見的電阻絲由鉛銻合金製成)故A不符合題意。
B、電爐絲(利用電流熱效應)是由電阻大熔點高的材料製成的,故B不符合題意。
C、白熾燈是由電阻率大熔點高的鎢絲製成的,故C不符合題意。
D、輸電導線是由電阻率小的材料製成的,如果輸電導線電阻大,產生的電熱多,電損太大,所以採用超導材料無電能的損失,故D符合題意。故選:D。
例2:關於電阻,下列說法錯誤的是( )
A、導體的電阻都隨溫度的升高而增大,降低而減小
B、導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積有關
C、電阻表示導體對電流的阻礙作用
D、導體的電阻是導體本身的性質,與是否通電無關
分析:導體的電阻是導體的一種性質,反映了導體對電流阻礙作用的大小;電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積有關,還與溫度有關,多數導體的電阻隨溫度升高而增大,少數導體的電阻隨溫度升高而減小;與導體中的電流、導體兩端的電壓大小無關。
解答:A、導體電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積有關,還與溫度有關,多數導體的電阻隨溫度升高而增大,少數導體的電阻隨溫度升高而減小;故A錯誤。
B、導體電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積有關;故B正確。
C、導體的電阻是導體的一種性質,反映了導體對電流阻礙作用的大小;故C正確。
D、導體的電阻是導體本身的性質,導體中的電流、導體兩端的電壓大小無關,與是否通電無關;故D正確。故選:A。
例3:A和B兩根完全一樣的導線,長度都是1m,阻值為RA和RB,把A剪去一半,剩下的一半阻值為RC,把另外一半拉長到1m,阻值為RD,則下列關係正確的是( )
A、2RB=RC B、2RB=RD
C、4RB=RC D、4RB=RD
分析:影響電阻大小的因素有:導體的材料、長度、橫截面積和溫度,據此分析回答。
解答:A和B是兩根完全一樣的導線,阻值為RA和RB,則RA=RB;把A剪去一半,剩下一半的長度是原來的一半,則剩下的一半阻值RC=1/2RA=1/2RB,把另外一半拉長到1m,長度變為原來的長度2倍,橫截面積變為原來的1/2,則阻值變為原來的4倍,即RD=4RC=4×1/2RA=2RA=2RB,故B正確,ACD錯誤。故選:B。
例3:彈簧的下端懸掛一磁體,如圖所示,
若把滑動變阻器接入電路,若要使滑動變阻器的滑片P向右移動時,彈簧的長度變得更長,則變阻器接入電路的方式可以是( )
A、C接E,B接F B、C接E,D接F
C、A接E,D接F D、A接E,B接F
分析:首先根據安培定則分析螺線管的上端的極性,然後根據磁極之間的相互作用確定懸掛的條形磁鐵受到的是引力還是斥力,接下來對磁鐵進行受力分析,確定彈簧伸長時磁場強度變大還是變小,進而確定電流大小的改變,最後確定變阻器的接線方向
解答:由圖可知,螺線管線圈上電流方向向左,根據安培定則可知,它的下端為N極、上端為S極。
根據「同名磁極相互排斥」可知,懸掛的條形磁鐵受到向上的排斥力,即彈簧的彈力F+F排斥=G.
如果彈簧的長度增大,那麼彈力F增大,而排斥力減小,則螺線管的磁場減弱,整個電路的電流變小,滑動變阻器向右移動時電阻變大。
滑片向右移動時,滑片左邊的電阻絲變長,右邊的電阻絲變短,所以應該使用左邊的部分,(滑動變阻器的接線規則:一上一下,關鍵在下,近小遠大)即變阻器的左下角的A接線柱必選,上面的D、C任選一個。故C正確,而A、B、D錯誤。故選:C。