恒定电流.docx
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恒定电流
恒定电流
第一讲欧姆定律电阻定律电阻率
1、对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流()
A、有可以自由移动的电荷B、导体两端有电压
C、导体内存在电场D、导体两端加有恒定的电压
2、关于电流,下列说法中正确的是()
A、通过导线截面的电量越多,电流越大
B、电子运动的速率越大,电流越大
C、单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大
D、因为电流有方向,所以电流是矢量
3、有四个金属导体,它们的伏安特性曲线如图所示,电阻最大的导体是()
A、aB、bC、cD、d
4、下列关于电阻率的叙述,错误的是()
A、当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零
B、常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的
C、材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D、材料的电阻率随温度变化而变化
5、一粗细均匀的镍铬丝,截面直径为d,电阻为R。
把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后,它的电阻变为()
A、R/1000B、R/100C、100RD、10000R
6、一根阻值为R的均匀电阻丝,长为L,横截面积为S,设温度不变,在下列哪些情况下其电阻值仍为R()
A、当L不变,S增大一倍时B、当S不变,L增大一倍时
C、当L和S都减为原来的一半时D、当L和横截面的半径都增大一倍时
7、在如图所示电路中,电源内阻为r,定值电阻R0=r,滑动变阻器R的全部阻值为2r,当滑动头P由a向b端滑动时()
A、电源输出功率由小变大
B、电源内部消耗的功率由大变小
C、滑动变阻器R消耗的功率由大变小
D、电源的输出功率由大变小
8、如图所示,C为两极板水平放置的空气平行板电容器,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两极板间的带点尘埃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R1的滑片向左移动
B、把R2的滑片向左移动
C、把R2的滑片向右移动
D、把开关S断开
9、导体中的电流是5μA,那么在3.2S内有______C的电荷定向移动通过导体的横截面,相当于______个电子通过该截面。
5、电路中有一段导体,给它加20mV的电压时,通过它的电流为5mA,可知这段导体的电阻为______Ω,如给它加30mV的电压时,它的电阻为______Ω;如不给它加电压时,它的电阻为______Ω。
10、两种材料不同的电阻丝,长度之比为1∶5,截面积之比为2∶3,电阻之比为2∶5,则材料的电阻率之比为______。
11、甲导线长L截面直径为d,两端电压为U.同样材料的乙导线长2L,截面直径为2d,两端电压为2U,则甲、乙两导线中电流之比为______。
12、A、B两根完全相同的金属裸导线,如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,导线B对折后结合起来,则它们的电阻之比RA∶RB为______,然后分别加上相同的电压,相同时间内通过导线横截面的电量之比qA∶qB为______。
13、在氢原子模型中,电子绕核运动可等效为一个环形电流。
设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动,其质量、电量分别用m和e来表示,则等效电流I等于多少?
14、在一根长L=5m,横截面积S=3.5×10-4m2的铜质导线两端加2.5×10-3V电压。
己知铜的电阻ρ=1.75×10-8Ω·m,则该导线中的电流多大?
每秒通过导线某一横截面的电子数为多少?
15、一个允许通过最大电流为2A的电源和一个变阻器接成如图(甲)所示的电路,变阻器最大阻值为R0=22Ω,电源路端电压U随外电阻的变化规律如图(乙)所示,图中U=12V的直线为图线的渐近线,求:
(1)电源电动势和内电阻;
(2)A、B空载时输出电压范围;
(3)A、B两端所接负载的最小电阻值。
15、如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm。
电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间,小球恰能到达A板。
若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.(取g=10m/s2)
求:
(1)AB两板间的电压;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值为多大;
(3)电源的输出功率是多大.
第二讲电功和电功率
1、两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”,则它们的额定电流之比为()
A、
:
5B、
:
20C、
:
10D、1:
2000
2、将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端,电流做功的功率为P。
若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。
则它的功率为()
A、4PB、0.25PC、16pD、0.125P
3、图中M,N接稳压电源,a,b间断开时,Uab=120V,a,b间接入“220V,100w”的灯泡时,Uab=110V.则此时电源输入M、N的电功率为()
A、25W
B、27.27W
C、102.27W
D、2.27W
4、若将额定值为“220V,25W”、“220V,60W”的两个灯泡串联后接在220V的电源上工作,则()
A、两个灯泡均不能正常工作B、25W的灯泡比较亮
C、60W的灯泡比较亮D、两个灯泡工作都正常
5、将规格为“6V,6W”和“6V,4W”的A灯和B灯接入电压12V的电路中去:
既要使两灯都能正常发光,又要使整个电路消耗的电功率最小,如图所示的四种接法最合理的是()
6、在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V,重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V,则这台电动机正常运转时输出功率为()
A、32WB、44WC、47WD、48W
7、如图所示,直线a为电源的U-I图线,直线b为电阻R的U-I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的效率分别为(C)
A、4W、33.3%B、2W、33.3%
C、4W、67%D、2W、67%
8、“220V、5.5kW”的电动机,电阻为0.4Ω,它在正常工作时的电流为______A,1s钟内产生的热量是______J,1s内有______J的电能转化为机械能。
9、三个相同的灯泡如右图连接,若电路两端电压U保持不变,设灯泡电阻不变,且不会被烧毁。
那么开关K闭合前后灯L2消耗电功率的比为。
10、标有“110V50W”和“110V25W”的两个灯泡,串联后两端加上电压U,要使两个灯泡不烧毁,电压U不得超过的最大值为,两个灯泡实际消耗的最大电功率为。
11、某滑动变阻器上标有“20Ω、0.2A”字样,现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上,并保持电压不变,如图所示。
在P由B端向A端滑动过程中,AP段电阻允许消耗的最大功率是多少?
这时AP段电阻值多大?
12、有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A。
求:
(1)电动机正常工作时的输出功率。
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?
(提示:
电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)
13、如图所示,图线AB是某闭合电路的路端电压随电流变化的关系图线,OM是某定值电阻R的伏安特性曲线.由图求:
(1)R的阻值.
(2)处于直线OM与AB交点C时电源的输出功率.
(3)处于交点C时电源内部消耗的电功率.
(4)电源的最大输出功率.
14、环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。
某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量
。
当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。
在此行驶状态下
(1)求驱动电机的输入功率
;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。
结合计算结果,简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率
,太阳到地球的距离
,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
第三讲闭合电路欧姆定律
1、关于电动势下列说法正确的是()
A、电源电动势等于电源正负极之间的电势差
B、用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值
C、电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关
D、电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时,电源提供的能量
2、如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,下列判断正确的()
A、电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2
B、电动势E1=E2,内阻r1>r2
C、电动势E1>E2,内阻r1<r2
D、当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大
3、在如图所示的电路中,电源的内阻不能忽略。
已知定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω。
当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为2V。
则当S置于位置2时,电压表读数的可能值为()
A、2.2VB、1.9V
C、1.6VD、1.3V
4、在如图的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为()
A、A灯和B灯都变亮
B、A灯、B灯都变暗
C、A灯变亮,B灯变暗
D、A灯变暗,B灯变亮
5、在如图所示的电路中,A、B、C分别表示理想电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位,当电键S闭合后,A、B、C三块表的示数分别为1、2、3时,灯L1、L2恰好正常发光。
已知灯L1、L2的额定功率之比为3:
1,则可判定()
A、A、B、C均为电流表
B、A、B、C均为电压表
C、B为电流表,A、C为电压表
D、B为电压表,A、C为电流表
6、如图所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是()
A、电流表坏了或未接好
B、从点a经过灯L1到点b的电路中有断路
C、灯L2的灯丝断或灯座未接通
D、电流表和灯L1、L2都坏了
7、如图所示,电灯A标有“10V,10W”,电灯B标有“8V,20W”,滑动变阻器的总电阻为6Ω,当滑动触头由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化)()
A、安培表示数一直减小,伏特表示数一直增大
B、安培表示数一直增大,伏特表示数一直减小
C、安培表示数先增大后减小,伏特表示数先减小后增大
D、安培表示数先减小后增大,伏特表示数先增大后减小
8、如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内电阻为r。
设电流表A的示数为I,电压表的示数为U。
当R5的滑动触点往图中a端移动时()
A、I变大,U变小
B、I变大,U变大
C、I变小,U变大
D、I变小,U变小
9、在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。
当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。
现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()
A、I1增大,I2不变,U增大
B、I1减小,I2增大,U减小
C、I1增大,I2减小,U增大
D、I1减小,I2不变,U减小
10、如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是()
A、U1/I不变,ΔU1/ΔI不变.
B、U2/I变大,ΔU2/ΔI变大.
C、U2/I变大,ΔU2/ΔI不变.
D、U3/I变大,ΔU3/ΔI不变.
11、竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按图所示的电路图连接.绝缘线与左极板的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时,电流表的读数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,电流表的读数为I2,夹角为θ2,则()
A、θ1<θ2,I1B、θ1>θ2,I1>I2
C、θ1=θ2,I1=I2
D、θ1<θ2,I1=I2
12、如图所示,当滑动变阻器的滑动片P向左移动时,两电表的示数变化情况为()
A、电流表示数减小,电压表示数增大
B、电流表示数增大,电压表示数减小
C、两表示数均增大
D、两表示数均减小
13、在上左图电路中,E=3.5V,r=1Ω,R1=R2=4Ω,R3=2Ω,则当K1、K2都接通时,R1上消耗的功率与K2接通K1断开时,R1上消耗功率之比为______。
14、如图所示,R1=R2=R3=R,电源内阻不计,电流表、电压表均理想。
两表的示数分别为0.3A、2V,则电源电动势为______V,R=______Ω。
若将两表的位置互换,则电压表示数为______V,电流表示数为______A。
15、在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量,如图所示,为电子秤的原理图,托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时,电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R,总长度为l,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻的阻值为R0,弹簧劲度系数为k,不计一切摩擦和其他阻力,电压表为理想表,当托盘上放上某物体时,电压表的示数为U,求此时称量物体的质量.
交流电
第一讲交变电流
1、内阻不计的交流发电机产生电动势E=10sin50πt(V),接有负载电阻R=10Ω,现把发电机的转速提高一倍,则()
A、负载两端电压的有效值将变为28.2V
B、交流电的频率将变为100Hz
C、负载消耗的功率将变为20w
D、负载消耗的功率将变为40w
2、矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中,线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示,下列说法中正确的是()
A、1s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量变化最快,
B、2s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量最大,
C、交流电压的最大值为36
V,频率为0.25Hz,
D、交流电压的有效值为36
V,周期为4s。
3、一根电阻丝接入100v的直流电,1min产生的热量为Q,同样的电阻丝接入正弦交变电压,2min产生的热量为0.5Q,那么该交变电压的最大值为()
A、50vB、100vC、50
vD、50
v
4、如图,某交流发电机产生的交变电流的图像,根据图像可以判定()
A、此交变电流的频率为5Hz
B、此交变电流的周期为0.1s
C、将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上,灯泡可以正常发光
D、图像上对应的0.15s时刻,发电机中的线圈刚好转至中性面
5、两只由完全相同的导线绕制的单匝矩形线圈,在同一匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的感应电动势分别为e1=10sin100πt,e2=10sin200πt,以下说法正确的是()
A、它们经过空间同一位置时的磁通量一定相等
B、它们经过空间同一位置时感应电动势一定相等
C、它们经过空间同一位置时感应电流一定相等
D、它们电动势的有效值相等
6、一只氖管的起辉电压与交流电u=50sin314t(V)的有效值相等,若将这交流电接到氖管的两极,在一个周期内,氖管的发光时间为()
A、0.02sB、0.015sC、0.01sD、0.05s
7、如图所示(b)中,A、B是两个相同的环形线圈,工轴并靠近放置,线圈A中通以(a)图所示的交变电流,则下列叙述错误的有()
A、从t1到t2时间内,AB两线圈相吸
B、从t1到t2时间内,AB两线圈相斥
C、t1时刻A、B两线圈间的作用力为0
D、t2时刻A、B两线圈间的作用力最大
8、当交变电流发电机的线圈平面与磁感线成600角时,电流瞬时值为0.5A,则该电流的有效值是()
A、1AB、
AC、
AD、
A
9、如图所示为电热毯的电路图,电热丝接在
的电源上,电热毯加热到一定温度后,通过装置P使输入电压变为如图所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时交流电压表的读数为()
A、110VB、156VC、220VD、311V
10、一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动,产生的交变电动势的瞬时表达式为e=10
sin4πtV,则()
A、该交变电动势的频率为2HzB、零时刻线圈平面与磁场垂直
C、t=0.25s时,e达到最大值D、在1s时间内,线圈中电流方向改变100次
11、图甲为某型号电热毯的电路图,将电热丝接在u=156sin120πtV的电源上,电热毯被加热到一定温度后,由于P的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过,即电压变为图乙所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝的电阻保持不变,则此时交流电压表的读数是()
A、156VB、110VC、78VD、55V
12、交变电源的电压是6V,它跟电阻R1、R2及电容器C、电压表V一起连接组成的电路如图所示,图中电压表的读数为U1,为了保证电容器C不被击穿,电容器的耐压值应是U2,则()
A、U2=6
VB、U2=6VC、U2≥6VD、U2≥6
V
13、如图,把电阻、电感器、电容器并联接到一交流电源上,三个电流表的示数相同,若保持电源电压不变,而将频率加大,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是()
A、I1=I2=I3B、I1>I2>I3
C、I2>I1>I3D、I3>I1>I2
14、矩形线圈abcd的边长ab=cd=40cm,bc=da=30cm,共有200匝,以300r/min的转速在磁感强度为0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴OO′匀速转动,在t=0时刻处于图所示位置.此线圈产生的感应电动势最大值Em=V,有效值为E=____V,再转过°出现第一次中性面。
15、一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线框,当线框转至中性面时开始计时。
t1=1/60s,线框中感应电动势为50V,当t2=1/30s时,线框中感应电动势为50
V,求:
(1)感应电动势的最大值;
(2)线框转动的角速度的大小;(3)线框中感应电动势的瞬时表达式。
16、N匝矩形线圈,面积为S,在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴,以角速度ω作匀速转动,外电路闭合。
若从线圈通过中性面开始计时,则经过1/4个周期外力做功和线圈产生的热量各为多少?
(已知线圈及外电路总电阻为R)
17、磁铁在电器中有广泛的应用,如发电机,如图13-1-10所示,已知一台单相发电机转子导线框共有N匝,线框长为L1,宽为L2,转子的转动角速度为ω,磁极间的磁感应强度为B,
(1)试导出发电机的瞬时电动势E的表达式。
(2)现在知道有一种强永磁材料钕铁硼,用它制成发电机的磁极时,磁感应强度可增大到原来的k倍,如果保持发电机的结构和尺寸,转子的转动角速度,需产生的电动势都不变,那么这是转子上的导线框需要多少匝?
18、匀强磁场的磁感应强度B,边长L的正方形线圈abcd共N匝,线圈电阻为r,线圈绕垂直于磁感线的轴OO’以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.
⑴在答卷图中标出此刻线圈感应电流的方向.
(2)转动过程中感应电动势的最大值有多大?
(3)线圈平面与磁感线成60°时的感应电动势多大?
(4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机要做多少功?
(5)从图示位置开始,线圈转过600的过程中通过电阻R的电量是多少?
第二讲变压器电能的输送
1、如图所示,为一理想变压器,S为单刀双掷开关,P为滑动编组起触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则下列说法错误的是()
A、保持U1及P的位置不变,S由a合到b时,I1将增大。
B、保持U1及P的位置不变,S由a合到b时,R消耗的功率将减小。
C、保持U1不变,S合在a处,使P上滑,I1将增大。
D、保持P的位置不变,S合在a处,若U1增大,I1将增大。
2、用理想变压器向负载供电,变压器的输入电压不变,如图所示,如果负载电阻的滑动触头向上移动,则图中所有交流电表的读数及变压器输入功率的变化情况为()
A、V1、V2不变,A1增大、A2减小,P增大
B、V1、V2不变,A1、A2增大,P增大
C、V1、V2不变,A1、A2减小,P减小
D、V1不变、V2增大,A1减小、A2增大,P减小
3、山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后通过输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器,经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随用电器总功率的增加将导致( )
A、升压变压器初级线圈中的电流变小
B、升压变压器次级线圈两端的电压变小
C、高压输电线路的电压损失变大
D、降压变压器次级线圈两端的电压变小
4、远距离输送交流电都采用高压输电,我国正在研究用比高得多的电压进行输电,采用高压输电的优点是()
A、可节省电线的铜材料
B、可根据需要调解交流电的频率
C、可减少输电线上的能量损失
5、如图所示的电路中,理想变压器原线圈上加一个固定的交变电压,那么下列情况正确的是()
A、当滑动头E上移时,灯泡L变亮
B、当滑动头E上移时,电流表读数A1变大
C、当滑动头E上移时,电压表V读数变大
D、若开关闭合,则电流表A1读数变大,而电流表A2读数变
6、如图所示,理想变压器的副线圈上接有三个灯泡,原线圈与一灯泡串联在交流电源上。
若所有灯泡都完全相同且都正常发光,则电源两端的电压U1与灯泡两端的电压U2之比为()
A、1:
1B、2:
1C、3:
1D、4:
1
7、在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S,总长度为L,输电线损失的电功率为P损,用户得到的电功率为P用,则下列关系是正确的是()
A、P损=US2/ρLB、P损=P2ρL/U2S
C、P用=P-US2/ρLD、P用=P(1-PρL/U2S)
8、如图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,副线圈匝数n2=180匝,交流电源的电压u=220
sin120πtV,电阻R=45Ω,电压表、电流表均为理想电表,则()
A、交流电的频率为50Hz
B、A1的示数约为0.13A
C、A2的示数约为1.1A
D、V的示数约为36V
9、照明电路中,为了安全,一般在电能表后面电路上安接一漏电保护器,如图所示,当漏电保护器的ef两端未接有电压时,脱扣开头K能始终保持接通,当ef两端有一电压时,脱扣开关K立即断开,下列说法错误的是( )