时间:2018-10-11 01:29:28
1、填空题 如图所示电路,三个电阻的阻值相等,电源电压恒定,当电键S分别在图中a点和b点时,电压表两次示数的比是______,电流表两次示数的比是______.
参考答案:设电源的电压为U.
当电键S接a点时,电压表的读数为U1=U2.电路的总电阻为R总=2R?R2R+R=23R,电流表的读数为I1=UR总=3U2R.
当电键S接b点时,电压表的读数为U2=U.电路的总电阻为R总=2R?R2R+R=23R,电流表的读数为I2=UR总=3U2R.
所以电压表两次示数的比是1:2,电流表两次示数的比是1:1.
故答案为:1:2;1:1.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,电源的电动势为6.5V,内阻为1Ω,两只相同的小灯泡L1和L2上面都标有“6V、3W”的字样。
(1)闭合开关S 1,试计算L1中的电流和加在L1上的电压。
(2)闭合开关S 1,再闭合开关S 2,试计算L 2中的电流和加在L2上的电压。有同学做了如下解答:
①小灯泡L 1和L2的电阻都为:R=U 2额/P额 = 62/3Ω=12Ω干路中的电流:I =" E" /(R+r)=6.5/(12+1)A=0.5A小灯泡L 1上的电压即为路端电压:U 1 =" E-Ir" =(6.5-0.5×1)V = 6V
②因小灯泡L 1与小灯泡L2并联,小灯泡L2上的电压U2= 6V小灯泡L2中的电流:I 2 = U 2/ R 2=" 6/12A" = 0.5A你认为这位同学的解答正确吗?为什么?请把你的想法说出来,再把你的解答过程写出来。
参考答案:见解析
本题解析:这位同学对(1)的解答是正确的。(2分)但对(2)的解答是错误的,原因是S2闭合后,外电路的总电阻改变了,小灯泡L1两端的电压随之改变,不再是6V。(2分)
(2)的正确解法如下:
S2闭合后,干路中电流为:A=0.93A?(2分)
通过小灯泡L1和L2的电流:I1 = I2=" I/2" ="0.47A" 2分)
L2两端的电压:U 2=I2R ="0.47×12V" =5.6V?(2分)
点评:需要注意的是S2闭合后,外电路的总电阻改变了,小灯泡L1两端的电压随之改变,
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,两条足够长的平行导轨组成一个倾角为53°的斜面框架,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端连接一阻值为2R的电阻和电键S,导轨电阻不计.两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为ma=0.05kg和mb=0.02kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)若将b棒固定,电键S断开,用一平行斜面向上的恒力F拉a棒,当a棒以v1=5m/s的速度稳定向上匀速运动.此时再释放b棒,b棒恰能保持静止.求拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,电键S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;
(3)若将a棒和b棒都固定,电键S断开,使磁感应强度从B随时间均匀增加,经0.2s后磁感应强度增大到2B时,a棒所受到的安培力大小正好等于b棒的重力大小,求两棒间的距离d.
参考答案:(1)a棒作切割磁感线运动,产生感应电动势:ε=BLv1
a棒与b棒构成串联闭合电路,电路中的电流强度为? I=ε2R=BLv12R
a棒、b棒受到的安培力大小相等,均为Fa=Fb=BIL
根据平衡条件得:
? 对b棒有:BIL-mbgsin53°=0
? 对a棒有:F-BIL-magsin53°=0
联立解得F=(ma+mb)gsin53°=(0.05+0.02)×10×0.8N=0.56N
并得到? ?B2L2R=0.064
(2)a棒固定、电键S闭合后,b棒自由下滑作切割磁感线运动,最终b棒以最大速度v2匀速运动,此时产生的感应电动势为:ε2=BLv2
a棒与电阻2R并联,再与b棒串联构成闭合电路,电流强度为I2=ε223R+R=3BLv25R
由b棒受力平衡:BI2L-mbgsin53°=0
解得B?3BLv25R?L=mbgsin53°
代入得 v2=5R×mbg×0.83B2L2=256m/s≈4.17m/s
(3)电键S断开后,当磁场均匀变化时,在a、b棒与平行导轨构成的闭合回路内产生的感应电动势为ε3=△B?Ld△t
依题意有:F′a=2B×△B×Ld△t×2R×L=mbg
解得:d=mbgR?△tB2L2=0.2×0.20.064m=0.625m
答:
(1)拉力F的大小是0.56N;
(2)b棒滑行的最大速度v2是4.17m/s.
(3)两棒间的距离d为0.625m.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 两只小灯泡L1、L2分别标有“6V,3W”和“6V,5W”,另外有一个能满足需要的滑动变阻器R,将它们连接后接入电压为12V的电路中,要求两灯泡都正常发光,下面的四个电路中能满足要求的是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:根据R=U2P可知,灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻.
A、L1与R并联,总电阻可以与灯泡L2的电阻相等,两灯的电压可以都是6V,两灯都能正常发光.故A正确.
B、L2与R并联,总电阻小于灯泡L1的电阻,根据串并联的特点可知,L1的电压大于6V,L2的电压小于6V,两灯都不能正常发光.故B错误.
C、L1、L2串联,由于灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻,则灯泡L1的电压大于灯泡L2的电压,即得到灯泡L1的电压大于6V,所以灯泡L1可能被烧毁.故C错误.
D、L1、L2并联,当它们并联的电阻与R相等时,其电压与R的电压相等,都等于6V,两灯都能正常发光.故D正确.
故选AD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如右图所示,电路中电源电动势E恒定,内阻r=2Ω,定值电阻R3=4Ω。ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等,则以下说法中正确的是?(?)
A.电阻R1、R2可能分别为3Ω、9Ω
B.电阻R1、R2可能分别为4Ω、6Ω
C.开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数
D.开关S断开与闭合时,电压表的示数变化量与电流表的示数变化量大小之比与R1、R2无关
参考答案:AD
本题解析:取R=R3+r=6Ω,有Pab=。当S断开前后如果有Rab·Rab′=R2=36Ω时,Pab=Pab′,显然A正确,B错误。又由
知,Rab变大时,Uab变大,C不正确。当Rab变化时,Uab-I图象如上图所示。图象的斜率k=
=R3+r=6Ω,选项D正确。
本题难度:一般