C.η1>η2D.η1<η2
二、多项选择题(每小题8分,共24分)
8.如图所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则( )
A.电源内阻r=
-R
B.电源内阻r=
-
-R
C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大
D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小
9.如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线,用该电
课后巩固提升
1.D 电源电动势为0.8V,根据I短=
解得r=
=20Ω.所以U=
E=0.4V.
2.B 该电路中,当滑片P向右移动时,滑动变阻器的有效电阻变大,闭合电路的总电阻变大,根据闭合电路的欧姆定律I=
可知,电路中的电流变小,电流表的读数变小,而电压表的读数为U=E-I(R0+r),I减小,电压表读数变大,选项B正确.
3.D 由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电路的总电流越大,选项C正确.电源的内电压越大,路端电压越低,选项B正确,流过每个灯的电流越小,每个电灯越暗,选项A正确,选项D错.
4.C 由题给条件可知,电路中有的地方没有电压,由Uad=0,Ucd=6V可知电路是断路,电路a、d之间没有断点,c、d之间有断点,取其公共部分可知灯L2断路.由电灯L2两端电压不为零,可知灯L1与变阻器R是完好的,选项C正确.
5.C 根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V,得E=12.5V,车灯电阻R=
=
Ω=1.2Ω;接通S2,电动机工作时,电流表示数变为8A,车灯电压U1=I1R=9.6V,电源内电压为U内=E-U1=2.9V,通过电源的电流I总=
=
A=58A,通过电动机的电流I2=I总-I1=50A,C正确.
6.C 合上S2后,电路的总电阻减小,总电流增大,通过R1的电流增大,选项C正确;电源的输出功率等于总功率,即P=EI增大,选项A错误;L1两端的电压U=E-IR1减小,则其消耗的功率减小,选项B错误;通过R3的电流I=
减小,选项D错误.
7.C A与B,A与C图线的交点所示电压、电流值分别为电阻R1、R2分别与电源组成闭合电路时的路端电压和电流,则P1=4×2W=8W,P2=2×4W=8W,由图象可知电源的电动势为E=6V,η1=
=
,η2=
=
,故η1>η2,选项C正确.
8.BC 本题主要考查学生对欧姆定律适用范围、电功和电热的区别,要求学生熟练掌握欧姆定律,电功率及焦耳定律的应用.由于电动机是非纯电阻元件,欧姆定律不再适用,电动机的输入功率P1=UI,热功率P2=I2R,输出功率P3=mgv,P1=P2+P3,可解得:
U=IR+
,又由闭合电路欧姆定律得:
E=U+Ir,解得:
r=
-
-R;当电动机被卡住时,电动机变成纯电阻元件,总电流I总=
,电流增大,故电源消耗的功率P增大,所以选项B、C正确.
源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知( )
A.R的阻值为1.5Ω
B.电源电动势为3V,内阻为0.5Ω
C.电源的输出功率为3.0W
D.电源内部消耗的功率为1.5W
10.有一种测量体重的电子秤,其原理图如图中的虚线部分所示,它主要由三部分构成:
踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数为R=30Ω-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是( )
A.该秤能测量的最大体重是1400N
B.该秤能测量的最大体重是1300N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处
三、非选择题(共34分)
11.(16分)如右图所示E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.电池内阻可忽略.
(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流;
(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量.
12.(18分)如图所示,一电荷量q=3×10-4C带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点.S合上后,小球静止时,细线与竖直方向的夹角α=37°.已知两板相距d=0.1m,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻R1=4Ω,R2=R3=R4=12Ω.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)流过电源的电流;
(2)两板间的电场强度的大小;
(3)小球的质量.
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9.AD 由直线Ⅰ可知,电源的电动势为3V,内阻为1.5Ω,选项B错误;由直线Ⅱ可知,R的阻值为1.5Ω,选项A正确;闭合回路的电流为I=
=1A,则电源的输出功率为P出=EI-I2r=1.5W,电源内部消耗功率为P内=I2r=1.5W,选项C错误,D正确.
10.AC 当电流表示数达到3A时,压力传感器受到的压力最大,由E=I(R+r)可求得R=2Ω,由R=30Ω-0.02F可求得F=1400N,选项A正确,B错误;当踏板空载时,R′=30Ω,电流表G示数为I′=
=
A=0.375A,选项C正确,D错误.
11.
(1)1A
(2)1.2×10-4C
解析:
(1)电路稳定后,电容器所在的支路上无电流通过,因此R1与R2串联,C两端的电压即为R2两端的电压.
由欧姆定律得,通过R1的电流
I=
=
A=1A.
(2)电容器两端电压U2=IR2=6V,
电容器所带电荷量Q1=CU2=30×10-6×6C=1.8×10-4C.
开关S断开稳定后,总电流为零,电容器两端电压为E,所带电荷量Q2=CE=30×10-6×10C=3×10-4C.
通过R1的电荷量,即为电容器增加的电荷量,
ΔQ=Q2-Q1=1.2×10-4C.
12.
(1)1A
(2)100N/C (3)4×10-3kg
解析:
(1)R2与R3并联后的电阻值R23=
=6Ω
由闭合电路欧姆定律得:
I=
=1A
(2)电容器两板间的电压UC=I(R1+R23)
电容器两板间的电场强度
E1=
=
=100N/C
(3)小球处于静止状态,所受电场力为F,由平衡条件得:
F=mgtanα,又有F=qE1,所以m=
,解得m=4×10-3kg.