12．(2010·南京市一中月考)一电路如图5－25所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R₁＝12 Ω，R₂＝R₄＝4 Ω，R₃＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10^－2 m.

图5－25

(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R₄的总电荷量为多少？

(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v₀＝2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10 m/s²)

解析：(1)S断开时，电阻R₃两端电压为U₃＝E＝16 V

S闭合后，外电阻为R＝＝6 Ω

路端电压为U＝E＝21 V

此时电阻R₃两端电压为U₃′＝U＝14 V

则流过R₄的总电荷量为ΔQ＝CU₃－CU₃′＝6.0×10^－12 C.

(2)设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有：

＝mg

当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg－＝ma

设微粒能从C的电场中射出，则水平方向运动时间为：

t＝

竖直方向的位移为：y＝at²

由以上各式求得：y＝6.25×10^－3 m>

故微粒不能从C的电场中射出．

答案：(1)6.0×10^－12 C　(2)不能

11．如图5－24甲是阻值为5 Ω的线圈与阻值为15 Ω的电阻R构成的回路．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图5－24乙所示．则(　)

图5－24

A．电压表的示数为14.14 V

B．通过电阻的电流为0.707 A

C．电阻R上消耗的功率为7.5 W

D．通过电阻的电流方向每秒变化100次

解析：根据题中图乙可知交流电的有效值为E＝ V＝10 V，电压表的示数为×15 V＝7.5 V，A错误；通过电阻的电流为I＝ A＝0.5 A≈0.707 A，B正确；电阻R上消耗的功率为P＝I²R＝²×15 W＝7.5 W，C正确；根据产生交流电的特点，线圈每转一周，电流方向改变两次，则每秒变化×2＝50次，D错误．

答案：BC

10．如图5－23所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n₁∶n₂＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R₀.匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则(　)

图5－23

A．滑动变阻器上消耗的功率为P＝10I²R

B．变压器原线圈两端的电压U₁＝10IR

C．取ab在环的最低端时t＝0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i＝Isin ωt

D．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝BIl

解析：由于电流表示数为有效值，由＝可知I₂＝10I，故P＝100I²R，选项A错误；变压器原线圈两端电压为U₁＝×10IR＝100IR，选项B错误；从最低点开始计时，则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i＝Icos ωt，选项C错误；导体棒中电流最大值为I，所以F＝BIl，选项D正确．

答案：D

9．如图5－22所示，一理想变压器原副线圈匝数比为n₁∶n₂＝4∶1，原线圈ab间接一电压为u＝220sin 100πt(V)的交流电源，灯炮L标有“36 V,18 W”，当滑动变阻器R的滑片处在某位置时，电流表示数为0.25 A，灯泡L刚好正常发光，则(　)

图5－22

A．滑动变阻器R消耗的功率为36 W

B．定值电阻R₀的电阻值为19 Ω

C．流过灯泡L的交变电流频率为25 Hz

D．将滑动变阻器R的滑片向上滑时，灯泡L的亮度变暗

解析：本题考查理想变压器及电路的动态分析的相关知识．根据电流表示数和原副线圈的匝数之比可知副线圈中的电流大小为1 A，灯泡正常发光可知，灯泡所在支路电流为0.5 A，故滑动变阻器所在支路电流为0.5 A，电压为36 V，根据P＝UI可知滑动变阻器消耗的功率为18 W，故A错；根据原副线圈的匝数之比可知副线圈两端的电压的有效值为55 V，则R₀两端电压为19 V，R₀的电阻为19 Ω，故B正确；原副线圈电流的频率应相同为50 Hz，故C错误；滑动变阻器滑片向上滑，阻值增大，则并联电阻的阻值变大，并联电路两端电压变大，灯泡将变亮，故D错误．此题为中等难度题．

答案：B

8. 如图5－21所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关S后，　

发现电动机转速较慢，经检测，电动机性能完好；用电压表测a与b间电

压，只有0.6 V；断开开关S，测得a与b间电压接近1.5 V，电动机转速

较慢的原因是(　)

A．开关S接触不良

B．电动机接线接触不良

C．电动机两端接线短路

D．电池过旧，内阻过大

解析：开关S接触不良、电动机接线接触不良、电动机两端接线短路，电动机就不会旋转了，而不是转得慢．电动机转得慢的原因是电池过旧，内阻过大，电动机两端的电压过低造成的，D错．

答案：D

7. 如图5－20所示，电源电动势为E，内电阻　

为r.两电压表可看作是理想电表，当闭合电键，将滑动变阻器

的触片由左端向右滑动时，下列说法中正确的是(　)

A．小灯泡L₂变暗，表的读数变小，表的读数变大

B．小灯泡L₁变亮，表的读数变大，表的读数变小

C．小灯泡L₂变亮，表的读数变大，表的读数变小

D．小灯泡L₁变暗，表的读数变小，表的读数变大

解析：根据实物连接图可知，电压表测的是电源的路端电压，电压表测量的是灯泡L₂两端的电压，滑动变阻器与灯泡L₁并联再与L₂串联．当滑动变阻器的触片由左端向右端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，电源内电压变小，因此外电压变大，电压表的示数变大，灯泡L₂两端的电压变小，电压表的示数变小，灯泡L₂变暗，灯泡L₁两端的电压变大，灯泡L₁变亮，B正确．

答案：B

6.　 (2010·徐州调研)电位器是变阻器的一种．如图5－19所示，如果

把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的

是(　)

A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮

C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

解析：根据电位器结构和连线可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；连接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误．

答案：AD

5．(2010·江苏单科，7)在如图5－18所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有(　)

图5－18

A．升压变压器的输出电压增大

B．降压变压器的输出电压增大

C．输电线上损耗的功率增大

D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

解析：升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时升压变压器的输出电压不变，A项错误．由I＝可知当输出功率增大时输出电流增大．由U_损＝IR及P_损＝I²R可知U_损及P_损均增大，故C项正确．当U_损增大时降压变压器的输出电压减小，B选项错误．由P_损＝R可知＝R.当输出功率增大时输电线损耗比例增大，D项正确．

答案：CD

4．如图5－17甲所示，理想变压器原线圈接图5－17乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻R_t(阻值随温度的升高而减小)及定值电阻R₁组成闭合电路．则以下判断正确的是(　)

图5－17

A．变压器原线圈中交流电压u的表达式u＝36sin 100πt(V)

B．R_t处温度升高时，R_t消耗的功率变大

C．R_t处温度升高时，变压器的输入功率变大

D．R_t处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大

答案：AC

3. 如图5－16所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当

滑动变阻器R₁、R₂的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态．要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是(　)

A．把R₂的滑片向左移动

B．把R₂的滑片向右移动

C．把R₁的滑片向左移动

D．把开关S断开

解析：考查电路的串并联知识．要使尘埃向下加速运动，必须减小电场力，即减小板间电压．由于滑动变阻器R₁处于断路，调节不会有效果，C错；电容器两板间电压等于滑动变阻器R₂滑片左边部分的电压，因此要把R₂的滑片向左移动，A对，B错；断开开关S时，电容器的电压等于电源的电动势，板间电压会增大，D错．

答案：A