题目列表(包括答案和解析)
1.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道,当环中的电流是10mA时(设电子的速度是3×107m/s),在整个环中运行的电子数目为(电子电量e=1.6×10-19C) ( )
A.5×1011 B.5×1010
C.1×102 D.1×104
[答案] A
[解析] 由电流强度的定义式:
I=得:
q=It=I=8×10-8C
所以在整个环中运行的电子数目为:
n==5×1011个,故选项A正确.
12.(2009·上海静安区模拟)如图所示电路,电源内阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=5Ω,灯L标有“3V 1.5W”,滑动变阻器最大阻值为R,当滑片P滑到最右端A时,电流表读数为1A,此时灯L恰好正常发光,试求
(1)电源电动势E;
(2)当滑片P滑到最左端B时,电流表读数;
(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,滑动变阻器上消耗的功率.
[答案] (1)6V (2)2A (3)1.92W
[解析] (1)当P滑到A时,R2被短路,由闭合电路的欧姆定律得:E=UL+I(R1+r)=3V+1×(2+1)V=6V
.
图甲
(2)当P在B点时,电路如图甲所示,此时电流表的读数为:I′==A=2A.
图乙
(3)P位于滑动变阻器的中点时,电路如图乙所示,总电流为:I=1A,通过灯L的电流为:IL==A=0.5A,通过变阻器R的电流为:IR=I-IL=0.5A,由并联电路的特点可得:R=RL=UL/IL=3/0.5Ω=6Ω,此时并联部分电路的总电阻为:R并==Ω=2Ω,并联部分电路
的电压为:U并=·E=×6V=2.4V,滑动变阻器上消耗的功率为PR==W=1.92W.
11.如图所示(甲)图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电表的读数随电流表读数的变化情况,如(乙)图中的AC、BC两直线所示.不考虑电表对电路的影响.
(1)电压表、的示数随电流表示数的变化图线分别为(乙)图中的哪一条直线?
(2)定值电阻R0,变阻器的总电阻R分别为多少?
(3)求出电源的电动势和内阻.
[答案] (1)AC BC (2)3Ω 12Ω (3)8V 1Ω
[解析] (1)的示数随电流表示数的变化图线对应AC线,的示数对应电流表示数的变化图线对应BC线.
(2)R0==Ω=3Ω,当R全接入电路时,对应BC线上的B点,则Ω=R+R0,R=15Ω-3Ω=12Ω.
(3)对图线上的B点有:E=7.5+0.5r,对图线上的C点有:
E=6+2r,解得E=8V,r=1Ω.
10.如图所示,在A、B两点间接一电动势为4V,内电阻为1Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3的阻值为4Ω,电容器的电容为30μF,电流表的内阻不计,求:
(1)电流表的读数.
(2)电容器所带的电荷量.
(3)断开电源后,通过R2的电荷量.
[答案] (1)0.8A (2)9.6×10-5C (3)4.8×10-5C
[解析] (1)由于R1、R2被短路,接入电路的有效电阻仅有R3,则I==A=0.8A
(2)电容器C两端电压与R3两端电压相同,故电容器电荷量Q=C·I·R3=30×10-6×0.8×4C=9.6×10-5C
(3)断开电源,R1与R2并联,与R3、C构成放电回路,故通过R2的电荷量
Q2==C=4.8×10-5C
9.(2009·江苏省姜堰市调研)如图所示,电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电炉阻值RB=19Ω,已知电源内阻r=1Ω,电解槽电阻r′=0.5Ω.当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为684W;S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475W,试求:
(1)电源的电动势E;
(2)S1、S2都闭合时,流过电解槽的电流大小及电解槽内阻消耗的功率.
[答案] (1)120V (2)20A 200W
[解析] (1)S1闭合,S2断开电炉中电流为:
I==A=6A
由闭合电路欧姆定律得电源的电动势为:
E=I(RB+r)=6×(19+1)V=120V
(2)S1、S2均合上,电炉中电流为:
IR==A=5A
电源的路端电压为:
U=IRRB=5×19V=95V
由闭合电路欧姆定律得电路中的总电流为:
I′==A=25A
流过电解槽的电流为:
IA=I′-IR=25A-5A=20A
电解槽内阻消耗功率为:P内=Ir′=200W
8.如图所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一定值电阻的伏安特性曲线.将蓄电池组与该定值电阻连成闭合回路,若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω,则这个定值电阻的阻值为________Ω.现有4个这种规格的定值电阻,可任意选取其中的若干个进行组合,作为该蓄电池组的外电路,则所组成的这些外电路中,输出功率最大时是________W.
[答案] 6 50
[解析] 由图线可得,定值电阻R=Ω=6Ω,电源电动势E=U+Ir=15V+2.5×2V=20V;用3只电阻并联作为外电阻时,外电阻等于2Ω,输出功率最大,Pm==50W.
7.(2009·广东模拟)如图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图.门打开时,红外光敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小;门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出).经实际试验,灯的亮灭的确能反映门的开、关状态.门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比 ( )
A.红灯亮,UR2变大 B.绿灯亮,UR2变大
C.绿灯亮,UR2变小 D.红灯亮,UR2变小
[答案] D
[解析] 当门打开时,R3受红外线照射,电阻减小,从而使并联电路电阻减小,总电阻减小,总电流I=增大,R2两端电压UR2=U并=E-I(R1+r)减小,R2中电流IR2=减小,所以R3中电流IR3=I-IR2增大,线圈产生的磁场增强,把街铁吸引,红灯亮,故D对.
6.(2009·全国Ⅱ)如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V.则该电路可能为 ( )
[答案] B
[解析] 由上图可知电源电动势为6V,电源内阻为0.5Ω.对A图I==A=4A,U=IR外=4V;对B图,I==2.4A,U=IR外=4.8V;对C图,I==0.63A,U=5.68V;对D图,I==1.2A,U=5.4V.故B项正确.
5.如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P向左移动,则 ( )
A.电容器中的电场强度将增大
B.电容器上的电荷量将减少
C.电容器的电容将减小
D.液滴将向上运动
[答案] B
[解析] 电容器两板间电压等于R2两端电压.当滑片P向左移动时,R2两端电压U减小,由E=知电容器中场强变小,A错;带电液滴所受电场力变小,使液滴向下运动,D项不对;电容器放电,电荷量减少,B项正确;电容器的电容与U的变化无关,保持不变,C项不对.
4.(2009·福州模拟)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为I0,某过程中电流表的示数如图乙所示,则在此过程中 ( )
A.物体处于失重状态
B.物体处于超重状态
C.升降机一定向上匀加速运动
D.升降机可能向上匀减速运动
[答案] B
[解析] 电流表示数增大,说明电阻阻值减小,由压敏电阻的特点知压力增大,即压力大于重力,物体处于超重状态,加速度方向向上,故升降机可能向上加速运动,也可能向下减速运动,故选项B正确.
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