C.甲电路测量电阻结果总是偏大,乙电路测量电阻结果总是偏小
D.两种电路测量结果的平均值更接近真实值
5.如图所示,Oxy坐标系中,将一负检验电荷Q由y轴上a点移至x轴上b点时,需克服静电力做功W;若从a点移至x轴上c点时,也需克服静电力做功W,那么关于此空间存在静电场可能是()
A.存在电场强度方向沿y轴负方向的匀强电场
B.存在电场强度方向沿y轴正方向的匀强电场
C.处于第一象限某一位置的正点电荷形成的电场
D.处于第四象限某一位置的负点电荷形成的电场
6.如图所示,E为一稳压电源,C为一平行板电容器,以下操作能够维持两板间电场强度大小不变的有()
A.保持开关S闭合,向电容器两板间充入煤油(相对介电常数为2)
B.保持开关S闭合,电容器极板正对面积增加一倍,极板间距减少一半
C.将开关S断开,电容器极板正对面积减少一半,极板间距减少一半
D.将开关S断开,电容器极板正对面积增加一倍,极板间距减少一半
7.如图所示,带电小球A附近有用绝缘支架支撑着的金属导体B,当开关S1、S2断开时,导体B左端带有负电荷,右端带有正电荷。
下列说法中正确的是()
A.闭合开关S1,则导体B左端不再带有电荷
B.闭合开关S1,则导体B右端不再带有电荷
C.闭合开关S2,则导体B左端不再带有电荷
D.闭合开关S2,则导体B右端不再带有电荷
8.如图所示为某电阻元件的伏安特性曲线,图中的倾斜虚线为特性曲线的切线,则下列判断正确的有()
A.电压为12V时该元件电阻为60Ω
B.电压为12V时该元件电阻为20Ω
C.该元件的电阻随电压变化,但总是小于5Ω
D.该元件的电阻随电压变化,但总是大于5Ω
9.如图所示,A灯与B灯电阻相同,当变阻器滑片向上移动时,对两灯明暗程度的变化判断正确的是()
A.A灯变暗,B灯变亮B.A灯变亮,B灯变暗
C.两灯都变亮D.两灯都变暗
10.如图所示,水平方向的匀强电场中,有一质量为m的带电小球,用长为l的细线悬于点O,当小球平衡时,细线和竖直方向的夹角为θ,现给小球一个初速度,速度方向和细线垂直,使小球恰能在竖直平面内做圆周运动,则圆周运动过程中速度的最小值为()
A.
B.
C.
D.0
11.投影仪的光源是强光灯泡,发光时必须用风扇给予降温,现设计投影仪的简易电路,要求:
带动风扇的电动机图7-6启动后,灯泡才可以发光,电动机没有启动,灯泡不亮,电动机的电路元件符号是M,如下图中符合设计要求的是
12.在如图7-8所示的电路中,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,D为发光二极管(电流越大,发出光越强),且R与D相距不变,下列说法正确的是
A.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率增大
B.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率减小
C.当滑动触头P向右移动时,L消耗的功率可能不变
D.无论怎样移动触头P,L消耗的功率都不变
二实验题
13.(8分)在做《测定金属的电阻率》的实验中,若待测电阻丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,备有以下器材:
A.电池组(3V、内阻lΩ)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)图7-9甲
C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻4kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流lA)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是___________(只填写字母代号)图7-9乙
(2)某同学采用了图7-9甲所示的部分电路测量电阻,则测量值比真实值偏_________(选填“大”或“小”).根据测量数据得到的伏安特性曲线如图7-9乙所示,图中MN段向上弯曲的主要原因是___________________.
14.(8分)为测出量程为3V,内阻约为2kΩ电压表内阻的精确值.实验室中可提供的器材有:
电阻箱R,最大电阻为9999.9Ω,定值电阻r1=5kΩ,
定值电阻r2=10kΩ
电动势约为12V,内阻不计的电源E
开关、导线若干.
实验的电路图如图7-10所示,先正确连好电路,再调
节电阻箱R的电阻值,使得电压表的指针半偏,记下
此时电阻箱R有电阻值R1;然后调节电阻箱R的值,图7-10
使电压表的指针满偏,记下此时电阻箱R的电阻值R2.
(1)实验中选用的定值电阻是_______________________;
(2)此实验计算电压表内阻RV的表达式为RV=_____________________.
(3)若电源的内阻不能忽略,则电压表内阻RV的测量值将_____________.
A.偏大B.不变C.偏小D.不能确定,要视电压表内阻的大小而定
15.用如图2-19所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
a.电流表(量程0.6A、3A内阻0.1Ω);
b.电压表(量程3V、15V内阻8KΩ);
c.定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W);
d.定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W);
e.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A);
f.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω、额定电流1A).那么
(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择_____V,电流表的量程应选择_____AR0应选择______Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是______Ω的滑动变阻器.闭合S前滑片应置于R的(左端或右端).
(2)引起该实验系统误差的主要原因是________.
16.
(1)图甲是一个双量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~3V,当使用a、c两个端点时,量程为0~15V。
已知电流表的内阻Rg为500Ω,满偏电流Ig为600μA。
则电阻R1和R2的值应该分别为__________和__________。
(2)图乙是一个双量程电流表,当使用a、b个端点时,量程为3A,当使用a、c两个端点时,量程为0.6A。
已知表头的内阻Rg为950Ω,满偏电流Ig为30mA。
则电阻R1、R2的值应分别为__________和__________。
三计算题
17.一个允许通过最大电流为2A的电源和一个滑线变阻器,接成如图7-12甲所示的电路,变阻器最大阻值R0=22Ω,电源路端电压U随外阻R变化的规律如图乙所示,图中U=12V的直线为图线的渐近线,试求:
(1)电源的电动势和内电阻
(2)A、B空载时输出电压的范围
(3)若要保证变阻器的滑片能任意滑动,A、B两端所接负载的最小电阻时多大?
图7-12
18.如图7-13所示为检测某传感器的电路图,传感器上标有“3V,0.9W”的字样(传感器可看作一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10Ω,1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V.
(1)根据传感器上的标注,计算传感器的电阻和额定电流.
(2)若电路元件均完好,检测时,为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值时多少?
电压表示数U/V
电流表示数
I/A
1
1.48
0.16
2
0.91
0.22
(3)根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过了1Ω,则该传感器就失去作用,实际检测时,将一个恒定的电源加在图中a、b之间(电源电压小于上述所求的电压的最大值),闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压,检测记录如右表.
若不计检测电路对传感器电阻的影响,通过计算分
析,你认为这个传感器是否还能使用?
此时a、b间所加的电压时多少?
图7-13
19如图所示,在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9C,直线MN过O点,OM=30cm。
现有一检验电荷q=-2×10-10C,将其从M点移到N点的过程中,其电势能变化了3×10-9J。
试回答:
(1)电荷Q在M点的电场强度的大小;
(2)电荷Q产生的电场中M、N两点间的电势差为多少?
20.在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一质量为m带电量为+q的带电小球,另一端固定于O点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放,已知小球摆到最低点的另一侧时速度恰好为零,此时线与竖直方向的夹角为θ(θ<90°),重力加速度为g,求:
(1)电场强度大小;
(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力。
21.有一电动机,其铭牌上标有“100V、50W”,当给此电动机接上100V的电源使其正常工作时,测得它可以将重为10N的物体以4m/s的竖直速度匀速提起,试问:
(1)此电动机的线圈电阻为多大?
(2)为了让此电动机和一个“100V、40W”的白炽灯泡在一个输出电压为200V的电源带动下都能正常工作,有人设计了如图所示的电路,请计算电路中的附加电阻的阻值。
22.如图所示,从电子枪射出的电子束(初速度不计)经电压U1=2000V加速后,从一对金属板Y和Y´正中间平行金属板射入,电子束穿过两板空隙后最终垂直打在荧光屏上的O点。
若现在用一输出电压为U2=160V的稳压电源与金属板YY´连接,在YY´间产生匀强电场,使得电子束发生偏转。
若取电子质量为9×10-31kg,YY´两板间距d=2.4cm,板长l=6.0cm,板的末端到荧光屏的距离L=12cm。
整个装置处于真空中,不考虑重力的影响,试回答以下问题:
(1)电子束射入金属板YY´时速度为多大?
(2)加上电压U2后电子束打到荧光屏上的位置到O点的距离为多少?
(3)如果两金属板YY´间的距离d可以随意调节(保证电子束仍从两板正中间射入),其他条件都不变,试求电子束打到荧光屏上的位置到O点距离的取值范围。
电场与恒定电流练习题参考答案
13.
(1)ACDFH
(2)小随着电阻丝中的电流增大,温度升高,电阻率增大,电阻增大.
14.
(1)r1
(2)R1—2R2—r1(3)A
15.
(1)30.610~10右
(2)电压表的分流
16.
(1)4.5kΩ20kΩ
(2)10Ω40Ω
17.(9分)12.【解析】
(1)由乙图可知,当R趋近无穷大时,E=12V,而当U=6V=E/2时,应有r=R=2Ω
(2)当滑片滑到变阻器的最上端时,A、B两端输出电压最大值:
当滑片滑到变阻器的最下端时,A、B两端输出电压最小为零,故A、B空载时输出电压的范围为0~11V.
(3)当滑片滑到变阻器的最上端时,通过电源的电流恰好为最大电流2A时,A、B两端所接负载电阻最小。
,解得:
RAB=4.9Ω.
18.【解析】
(1)传感器的电阻R传=U传2/P传=10Ω,
传感器的额定电流I传=P传/U传=0.9/3A=0.3A,
(2)要求电路各部分安全,则要求电路的最大电流I=I传=0.3A
此时电源电压最大值Um=U传+U0
U传传感器的额定电压,U0为R0调至最大值Rom=10Ω时R0两端的电压,即:
U0=I传R0m=0.3×10V=3V
所以电源电压的最大值Um=U传+U0=6V
(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U,传感器的实际电阻为R传',根据第一次实验记录数据由:
U=R传'I1+U1,即:
U=0.16×R传'+1.48
根据第二次实验记录数据由:
U=R传'I2+U2
即:
U=0.22×R传'+0.91
解得:
R传'=9.5Ω,U=3V
传感器的电阻变化为△R=R传—R传'=10Ω—9.5Ω≤0.5Ω
此传感器仍然可以使用.
19解:
(1)根据库仑定律,Q在M点的电场强度大小为
=100N/C
(2)根据功能关系,q在移动过程中电势能增加,电场力做功
W=-ΔEp=-3×10-9J
根据电势差与电场力做功的关系,M、N两点间的电势差为
U=
=15V
20.(10分)
解:
(1)小球从最右边摆到最左边的过程中,设摆长为L,根据动能定理
mgLcosθ-EqL(1+sinθ)=0-0
得:
E=
(2)设小球摆到最低点时的速度为v,则对小球从最右边摆到最低点的过程应用动能定理有
mgL–EqL=
mv2–0
而小球摆到最低点时,根据向心力公式有
T–mg=m
根据以上两式及第一问结果可解得
T=
21.(10分)
解:
(1)次电动机正常工作时的输出机械功率为
P机=Gv=40W
所以其正常工作发热功率为
PQ=P–P机=10W
正常工作电流为
I机=
=0.5A
根据焦耳定律
PQ=I机2r
根据以上可得电动机内阻
r=40Ω
(2)白炽灯泡正常工作时的电流为
i=
=0.4A
所以分流电阻R上应流过的电流为
I=I机–i=0.1A
根据欧姆定律,分流电阻R的阻值应为
R=
=1000Ω22(15分)
22解:
(1)根据动能定理,设电子在加速电极作用下获得速度为v0,有
可得v0=
①
解得v0=
≈2.67×107m/s
(2)电子穿过偏转电极过程中,在沿初速度方向做匀速直线运动有
l=v0t②
在沿电场方向受力为
F=Eq③
根据匀强电场性质
U2=Ed④
根据牛顿第二定律
F=ma⑤
根据匀变速直线运动规律,在出偏转电场时其在电场方向位移为
y=
⑥
根据①-⑥式可推得
y=
⑦
此时在电场方向上的分速度为
vy=at⑧
出电场后电子做直线运动最终打在荧光屏上,距离O点的距离设为y´,根据几何关系及①⑦⑧可得
y´=
⑨
将数据代入⑦式可得y=3mm<
,所以此时电子可以射出偏转电场
于是将数据代入⑨式可得y´=15mm
(3)d越小则偏转电场越强,电子的偏转也越厉害,但是同时两板间距缩小电子更容易打在极板上,所以电子的偏转应有最大值,且临界条件为电子刚好擦YY´极板而出。
即
⑩
联立⑦式代入数据可解得此时y=6mm
继续代入⑨式可得此时y´=30mm
所以电子束打到荧光屏上的位置到O点距离的取值范围为0~30mm