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專題7.2 電路的基本規(guī)律及應(yīng)用
1.如圖所示,E為內(nèi)阻不能忽略的電池,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān),與分別為電壓表和電流表。初始時(shí)S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則 ( )
A.的讀數(shù)變大,的讀數(shù)變小
B.的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變大
C.的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變小
D.的讀數(shù)變大,的讀數(shù)變大
答案:D
解析:將S斷開后,閉合電路的總電阻增大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得:I=,干路電流I減小,路端電壓U=E-Ir變大,電阻R3兩端的電壓U3=E-I(R1+r)增大,通過電阻R3的電流I3=變大,選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。
2.如圖所示電路中,4個(gè)電阻阻值均為R,開關(guān)S閉合時(shí),有質(zhì)量為m、帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間?,F(xiàn)斷開開關(guān)S,則下列說法不正確的是 ( )
A.小球帶負(fù)電
B.?dāng)嚅_開關(guān)后電容器的帶電量減小
C.?dāng)嚅_開關(guān)后帶電小球向下運(yùn)動(dòng)
D.?dāng)嚅_開關(guān)后帶電小球向上運(yùn)動(dòng)
答案:D
3.在測量電珠伏安特性實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們連接的電路中有兩個(gè)錯(cuò)誤電路,如圖所示。電源內(nèi)阻不計(jì),導(dǎo)線連接良好,若將滑動(dòng)變阻器的觸頭置于左端,閉合S,在向右端滑動(dòng)觸頭過程中,會(huì)分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象:
a.電珠L不亮;電流表示數(shù)幾乎為零
b.電珠L亮度增加;電流表示數(shù)增大
c.電珠L開始不亮;后來忽然發(fā)光;電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷
d.電珠L不亮;電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷
與上述a b c d 四種現(xiàn)象對應(yīng)的電路序號為 ( )
A.③①②④ B.③④②①
C.③①④② D.②①④③
答案:A
4.電池甲和乙的電動(dòng)勢分別為E1和E2,內(nèi)電阻分別為r1和r2,已知E1
R,則 ( )
A.r1>r2,P1>P2 B.r1P2 D.r1>r2,P1 B.I1+I(xiàn)2=
C.> D.<
【答案】B 【解析】由閉合電路歐姆定律得,U=E-Ir,輸出功率為P=UI=EI-I2r,故有EI1-Ir=EI2-Ir,整理得I1+I(xiàn)2=,故A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)電功率表達(dá)式得,P0=IR1=IR2,且I1=,I2=,代入整理得R1R2=r2,故C、D錯(cuò)誤.
18.(多選)某種小燈泡的伏安特性曲線如圖8225甲所示,三個(gè)完全相同的這種小燈泡連接成如圖乙所示的電路,電源的內(nèi)阻為1.0 Ω.現(xiàn)閉合開關(guān)S,理想電壓表V的示數(shù)為4.0 V,則( )
圖8225
A.三個(gè)燈泡的總電阻為8.3 Ω
B.電源的電動(dòng)勢為5.6 V
C.電源消耗的熱功率為3.0 W
D.電源的效率為89.3%
19.如圖8226所示電路中,電源電動(dòng)勢、內(nèi)阻一定,R1、R2為定值電阻,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向上端a滑動(dòng)時(shí),電流表A1、A2及電壓表V的示數(shù)的變化情況是 ( )
圖8226
A.A1示數(shù)增大,A2示數(shù)減小,V示數(shù)減小
B.A1示數(shù)減小,A2示數(shù)增大,V示數(shù)減小
C.A1示數(shù)增大,A2示數(shù)增大,V示數(shù)增大
D.A1示數(shù)減小,A2示數(shù)減小,V示數(shù)增大
【答案】B 【解析】滑片P向上端a滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的有效電阻減小,整個(gè)電路的總電阻減小,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知干路電流I增大,即A2的讀數(shù)增大,因U=E-I(R2+r),I增大,U減小,即電壓表V的讀數(shù)減小,通過電流表A1的讀數(shù)I1=減小,選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
20.(多選)如圖8227所示,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,電容器C兩極板之間有一通過絕緣輕繩懸掛的帶電小球,閉合開關(guān)S1、S2,電路穩(wěn)定后輕繩與豎直方向的夾角為θ,下列有關(guān)說法正確的是( )
圖8227
A.將滑片P1向左端緩慢滑動(dòng),θ增大
B.將滑片P2向上端緩慢滑動(dòng),θ減小
C.?dāng)嚅_開關(guān)S1、S2,將電容器兩極板錯(cuò)開一些,θ增大
D.?dāng)嚅_開關(guān)S1、S2,將電容器兩極板間距增大一些,θ減小
21.如圖8228所示,R1、R2是兩個(gè)定值電阻,R′是滑動(dòng)變阻器,L為小燈泡,電源的內(nèi)阻為r,開關(guān)S閉合后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí),則( )
圖8228
A.電壓表示數(shù)不變 B.小燈泡變亮
C.電容器處于充電狀態(tài) D.電源的電功率變大
【答案】C 【解析】閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)時(shí),R′增大,外電路總電阻增大,干路電流減小,則小燈泡亮度變暗,電源的內(nèi)電壓減小,路端電壓增大,則電壓表的示數(shù)變大,故A、B錯(cuò)誤;電路穩(wěn)定時(shí)電容器的電壓等于R1、R′串聯(lián)總電壓,R′增大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知,電容器兩端的電壓增大,則電容器處于充電狀態(tài),故C正確;電源的總功率為P=EI,干路電流I減小,E不變,則電源的總功率變小,故D錯(cuò)誤.
22.科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),磁敏電阻(GMR)的阻值隨所處空間磁場的增強(qiáng)而增大,隨所處空間磁場的減弱而減小,如圖8229所示電路中GMR為一個(gè)磁敏電阻,R和R2為滑動(dòng)變阻器,R1和R3為定值電阻,當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合時(shí),電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).則( )
圖8229
A.只調(diào)節(jié)電阻R2,當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí),電阻R1消耗的電功率變大
B.只調(diào)節(jié)電阻R2,當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí),帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
C.只調(diào)節(jié)電阻R,當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí),電阻R1消耗的電功率變大
D.只調(diào)節(jié)電阻R,當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí),帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
23.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢為E,電源內(nèi)阻為r,串聯(lián)的固定電阻為R2,滑動(dòng)變阻器的總電阻為R1,電阻大小關(guān)系為R1=R2=r,則在滑動(dòng)觸頭從a端移動(dòng)到b端的過程中,下列描述中正確的是( )
A.電路中的總電流先增大后減小
B.電路的路端電壓先增大后減小
C.電源的輸出功率先增大后減小
D.滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先減小后增大
【答案】B 【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器從a→b移動(dòng)時(shí),R1左右兩個(gè)部分并聯(lián)電路總電阻先增大后減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,總電流是先減小后增大,故A錯(cuò)誤;路端電壓U=E-Ir,因?yàn)殡娏飨葴p小后增大,所以路端電壓先增大后減小,故B正確;當(dāng)R外=r的時(shí)候電源的輸出功率最大,可知當(dāng)滑片在a端或者b端時(shí),外電路總電阻R外=r,此時(shí)電源的輸出功率最大,所以輸出功率是先減小后增大的,故C錯(cuò)誤;將R2看成電源的內(nèi)阻,等效電源的內(nèi)阻為2r,變阻器為外電路,顯然外電阻小于內(nèi)電阻,外電阻先增大后減小,等效電源的輸出功率,即R1上消耗的功率先增大后減小,故D錯(cuò)誤.
24.如圖8230所示,直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,設(shè)兩個(gè)電源的內(nèi)阻分別為ra和rb,若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上,通過R0的電流分別為Ia和Ib,則以下結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
圖8230
A.ra>rb
B.Ia>Ib
C.R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源的效率較低
D.R0接到b電源上,電源的輸出功率較小,電源的效率較低
25.如圖8231所示的圖線①表示某電池組的輸出電壓與電流的關(guān)系(U I圖線),圖線②表示其輸出功率與電流的關(guān)系(P I圖線).則下列說法錯(cuò)誤的是( )
圖8231
A.電池組的電動(dòng)勢為50 V
B.電池組的內(nèi)阻為 Ω
C.電流為2.5 A時(shí),外電路的電阻約為15 Ω
D.輸出功率為120 W時(shí),輸出電壓是30 V
【答案】B 【解析】由圖線①可知,電源電動(dòng)勢為50 V,內(nèi)阻為5 Ω,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;由圖線②可知,電流為2.5 A時(shí),電源輸出功率約為95 W,即電源輸出電壓約為38 V,所以外電路電阻約為15 Ω,選項(xiàng)C正確;當(dāng)輸出功率是120 W時(shí),電路電流為4 A,輸出電壓為30 V,選項(xiàng)D正確.
30.在如圖所示的電路中,R1=2Ω,R2=R3=4Ω,當(dāng)電鍵K接a時(shí),R2上消耗的電功率為4W,當(dāng)電鍵K接b時(shí),電壓表示數(shù)為4.5V,試求:
(1)電鍵K接a時(shí),通過電源的電流和電源兩端的電壓;
(2)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻;
(3)當(dāng)電鍵K接c時(shí),通過R2的電流。
答案:(1)1A 4V (2)6V 2Ω (3)0.5A
(3)當(dāng)K接c時(shí),R2、R3并聯(lián),
R23==2Ω
R總=R1+r+R23=6Ω
總電流I3=E/R總=1A
通過R2的電流I′=I3=0.5A
31.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢E=10V,內(nèi)電阻不計(jì),電阻R1=14Ω,R2=6.0Ω,R3=2.0Ω,R4=8.0Ω,R5=10Ω,電容器的電容C=2μF,求:
(1)電容器所帶的電荷量,并說明電容器哪個(gè)極板帶正電?
(2)若R2突然斷路,將有多少電荷量通過R5?
答案:(1)110-5C 下極板帶正電 (2)1.410-5C
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