恒定电流及答案.docx
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恒定电流及答案
第二章恒定电流
一、选择题:
1、如下图所示电路用来测定电池组的电动势和内电阻。
其中V为电压表(其电阻足够大),定值电阻R=7.0Ω。
在电键未接通时,V的读数为6.0V;接通电键后,V的读数变为5.6V。
那么,电池组的电动势和内电阻分别等于()
(A)6.0V,0.5Ω
(B)6.0V,1.25Ω
(C)5.6V,1.25Ω
(D)5.6V,0.5Ω
2、电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐减小的过程中,下面说法中正确的是()
(A)电源的路端电压一定逐渐变小(B)电源的输出功率一定逐渐变小
(C)电源内部消耗的功率一定逐渐变大(D)电源的供电效率一定逐渐变小
3、将内阻为0.5Ω的电池组用电阻为0.75Ω的导线,与标有“6V7.2W”的小灯泡串联,就可以使这个小灯泡正常发光,由此可知,所用电流组的电动势是()
(A)6V(B)7.5V(C)9V(D)10.5V
4、用伏安法测电阻时有如图所示的甲、乙两种接法,下面说法中正确的是()
(A)当Rx<<RA时,用甲种接法误差较小,当Rx>>RA时,用乙种接法误差较小
(B)当Rx>>RA时,用甲种接法误差较小,当Rx<<RA时,用乙种接法误差较小
(C)当Rx<<RA时,用甲种接法误差较小,当Rx>>Rv时,用乙种接法误差较小
(D)当Rx>>Rv时,用甲种接法误差较小,当Rx<<RA时,用乙种接法误差较小
5、如图所示,电阻R1=20
,电动机的绕组R2=10
。
当电键打开时,电流表的示数是0.5A,当电键合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率应是()
(A)I=1.5A(B)I<1.5A
(C)P=15W(D)P<15W
6、图所示电路中,各灯额定电压和额定功率分别是:
A灯“10V10W”,B灯“60V60W”,C灯“40V40W”,D灯“30V30W”。
在a、b两端加上电压后,四个灯都能发光。
比较各灯消耗功率大小,正确的是()
(A)PB>PD>PA>PC(B)PB>PA>PD>PC(C)PB>PD>PC>PA(D)PA>PC>PD>PB
7、如图所示的电路中,电源的电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以()
(A)增大R1(B)减小R1
(C)增大R2(D)减小R2
8、电阻R1和R2串联在电路中,R1=2R2/3,欲使R1和R2上消耗的电功率之比P1:
P2=3:
2,可采用的办法是()
(A)给R1并联一个电阻R,R=2R2(B)给R2并联一个电阻R,R=2R1
(C)给R2并联一个电阻R,R=3R1(D)给R2并联一个电阻R,R=2R2
9、有人在调制电路时用一个“100kΩ
W”的电阻和一个“300kΩ、
W”的电阻串联,作为400kΩ的电阻使用,此时两串联电阻允许消耗的最大功率为()
(A)
W(B)
W(C)
W(D)
W
10、先后按图中
(1)、
(2)所示电路测同一未知电阻阻值Rx,已知两电路的路端电压恒定不变,若按图
(1)所示电路测得电压表示数为6V,电流表示数为2mA,那么按图
(2)所示电路测得的结果应有()
(A)电压表示数为6V,电流表示数为2mA
(B)电压表示数为6V,电流表示数小于2mA
(C)电压表示数小于6V,电流表示数小于2mA
(D)电压表示数小于6V,电流表示数大于2mA
二、填空题:
11、如图所示,A灯的额定功率为15W,A灯与B灯额定电压相同,在外加电压改变时设两盏灯的电阻保持不变,当K1与K2都断开时,电压表读数U=12V;当K1闭合,K2断开时,电压表读数U1=11V;当K1、K2都闭合时,电压表读数U2=9V时,则B灯的额定功率为________W。
11
12
13
12、图电路中,各个电阻都是2Ω,电流表内阻不计,在B、C两点间加6V电压时,电流表的读数是________。
13、如图所示,八个完全相同的电池依次首尾相接后,用一电压表测量图中a、b两点的电压,已知每个电池的电动势为ε,内阻为r,电压表对电路的影响不计,则电压表的读数为________。
14、银导线的横截面积S=4mm2,通以I=2A的电流.若每个银原子可以提供一个自由电子,则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n=____,计算的结果是n=____个/m.已知银的密度ρ=10.5×103kg/m3,摩尔质量M=108g/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,计算结果取一位有效数字.
15、用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻
用一只电流表和一只电压表测电池的电动势和内电阻的实验电路,有如图所示的甲、乙两种,采用甲图测定ε和r时产生的系统误差主要是由于________。
采用乙图测定ε和r是产生的系统误差,主要是由于________。
为减少上述系统误差,当R
RV时,应采用________电路。
15
17
16、电子线核运动可等效为一环形电流。
设氢原子中电子沿半径为r的圆形轨道上运动,已知电子的质量为m,电子的电量为e,则其等效电流的电流强度等于________。
17、如图所示电路中,已知I=3A,I1=2A,R1=10Ω,R2=5Ω,R3=30Ω,则通过电流表的电流方向为向________,电流大小为________A。
18、用电压表测量某段电路的两端电压时,其读数为8V,如果这段电路两端电压不变,将4500Ω的电阻与电压表串联后再测其电压,结果示数为5V,则电压表内阻为________Ω。
19、某电压表的内阻在20k
~50k
之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:
待测量电压表V(量程3V)电流表A1(量程200μA)
电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大阻值1k
)电源ε(电动势4V)电键K
(1)所提供的电流表中,应选用________(填写字母代号)。
(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据,试在图中方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)。
(3)下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格,其中正确的是()
U(V)
I(A)
R(
)
1
2
3
平均值
U(V)
I(A)
R(
)
平均值R(
)
1
2
21、河水流量为4米3/秒,水流下的高度为5米,现在利用它来发电,设所用发电机的总功率为50%.求:
(1)发电机的输出功率.
(2)设发电机的输出电压为350伏特,在输送途中允许的电阻为4欧姆,许可损耗的功率为输出功率为5%.在用户需用电压220伏特时,求所用升压变压器和降压器匝数之比.(g=9.8米/秒2)
22、用电动势为8V,内电阻2Ω的电池组成连接两根各1Ω的电阻线,向某用电器(纯电阻)供电,如下图所示,该用电器可获得3W的电功率,求通过该用电器的电流和它两端的电压。
23、在下图所示的电路中,电阻R1=12Ω,R2=R3=R4=6.0Ω。
当电键K打开时,电压表的示数为12V,全电路消耗的电功率为13W。
求电键K闭合后,电压表及电流表的示数各是多大?
(电流表的内阻忽略不计,电压表的内阻非常大)
24、如图所示,A1和A2是两块相同的电流表,V1和V2是两块相同的电压表。
电流表A1的示数是1.4mA,电压表V1和V2的示数分别是0.8V和0.6V。
试求:
(1)电流表A2示数;
(2)电压表和电流表的内阻之比。
25、如图所示电路中,电阻R1=8Ω。
当电键K断开时,电压表
的示数为5.7V,电流表的示数为0.75A,电源总功率是9W;当电键K闭合时,电压表
的示数为4V。
若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9:
16。
求电源的电动势和电阻R2、R3。
26、如图所示电路中,电源电动势ε=50V,内阻r=5Ω,电阻R1=R2=30Ω。
若再接入一个电阻R3,电压表示数为40V,不计电压表对电路的影响,问:
R3应接在什么位置上?
(画出电路图表示)R3的阻值多大?
27、一个灯泡L,标有“6V12W”字样,一台直流电动机D,其线圈电阻为2Ω,把L与D并联,当电动机正常工作时,灯泡也正常发光;把L与D串联,当电动机正常工作时,灯泡的实际功率是额定功率的3/4。
求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率。
(假定灯泡电阻保持不变)
28、如图所示,在一个粗细均匀的金属圆环上有A、B、C、D四个点,已知弧AD=
弧ACD,A、C两点等分圆环的周长,如果分别
(1)将A、C两点接入电路中,
(2)将A、D两点接入电路中,并使两种情况中圆环上消耗的电功率相等,那么在两种情况中,圆环上弧ABC部分通过的电流I1与I2之比是多少?
29、如图所示,图线AB是电路的路端电压随电流变化的关系图线.OM是同一电源向固定电阻R供电时,R两端的电压电变化的图线,由图求:
(1)R的阻值.
(2)在交点C处表示电源的输出功率.
(3)在C点,电源内部消耗的电功率.
(4)电源的最大输出功率.
30、如图所示,电阻R1=8Ω,电动机绕组电阻R0=2Ω,当电键K断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88W;当电键闭合时,电阻R1消耗的电功率是2W,若电源的电动势为6V.求:
电键闭合时,电动机输出的机械功率.
答 案
一、选择题:
1、A2、ACD3、B4、A5、BD6、B7、AD8、CD9、C10、D
二、填空题:
11、4012、1A13、014、ρSNA/M2×1023
15、没有考虑电压表的分流作用,没有考虑电流表的分压作用,甲
16、
左17、右0.518、7500
19、
(1)电路中可能的最大电流Imax=ε/Rv<
,所以电流表选A1即可。
1.滑动变阻器最大阻值《Rv,所以滑动变阻器应选用分压联法。
实验电路如图所示。
(3)B表正确。
20、见图.
(2)见图3.00V0.50Ω
(3)<
三、计算题:
21、
(1)9.8×104W
(2)1:
812:
1
22、解:
设两根电阻线的总电阻为R,通过用电器的电流为I,用电器的功率为P
根据能量守恒定律有
P总=P+P线+内
即
代入数据,有I·8=3+I2(2+2)得4I2-8I+3=0
解得I1=1.5A或I2=0.5A
由P=IU,将I1、I2分别代入,可得用电器两端的电压U1=2V,或U2=6V.
23、电压表的示数为10.5V;电流表的示数为2.1A
24、设电压表和电流表的内阻分别为RV和RA。
两电压表完全相同,则其示数跟它通过的电流成正比。
:
=U1/U2=4/3又因
+
=1.4mA
解得通过A2的电流=
=0.6mA
=0.8mA根据
RV=
(RA+RV)解得:
RV/RA=3/1
25、K断开时,电流表示数是通过电源的电流值,设为I1=0.75A,
则电源电动势ε=P总/I1=12V
电压表V1示数是R3、R4两端总电压,有R3+R4=U1/I1=7.6Ω
电源内阻r=ε/I1-(R1+R3+R4)=0.4Ω
K断开和闭合时,电路总电流之比I1:
I2=
K闭合时电路总电流为I2=4I1/3=1AR4=U2/I2=4ΩR3=3.6Ω
根据ε=I2r+I2[R3+R4+R1R2/(R1+R2)]解得R2=8Ω。
26、有两种连接方法。
如图所示。
图
(1)接法中:
解得:
R3=30Ω
图
(2)接法中:
解得:
R3=5Ω
27、电动机与灯泡L并联时,二者都正常工作,说明电动机的额定电压为6V。
电动机与灯泡L串联时,灯泡实际功率是额定功率的3/4,为P=9W。
灯泡灯丝电阻RL=U额2/P额=3Ω
则串联时,电流I=
=
A
此时电动机正常工作,转化成机械能的功率P机=IV-I2RD=4.38W
28、解:
设
(1)电路消耗的电功率为P1
(2)电路消耗的总功率为P2。
金属圆环的总电阻为R,有
I2:
I2′=
=1