高中物理人教版选修21第一章电场直流电路单元测试卷(含解析)

高中物理选修2-1第一章电场直

流电路（含解析）

一、单选题

1.下面几组器材中，不能完成《测定电池的电动势和内电阻》实验的是（）

A.一只电流表, 一只电压表, 一只变阻器, 开关和导线

B.一只电流表，二只变阻器，开关和导线

C.一只电流表，一只电阻箱，开关和导线

D.一只电压表，一只电阻箱，开关和导线

2.如图所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是（）

A.A点的电场强度方向向左

B.A点的电场强度方向向右

C.负点电荷在A点受电场力向右

D.正点电荷受电场力沿电场线方向减小

3.关于电场线的下列说法中错误的是（）

A.电场线并非真实存在，是人们假想出来的

B.电场线既能反映电场的强弱，也能反映电场的方向

C.只要初速度为零，正电荷必将沿电场线方向移动

D.匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线

4.关于电场线，下述说法中正确的是（）

A.电场线是客观存在的

B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的

C.电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向可以不相同

D.沿电场线方向，场强一定越来越大

5.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带正电，则下列判断正确的是（）

A.增大两极板之间的距离，指针张角变大

B.将A板稍微上移，静电计指针张角将变小

C.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大

D.若将导体插入两板之间，则静电计指针张角变大

6.电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．这个关系最初是（）用实验直接得到的．

A.库仑

B.安培

C.欧

姆 D.焦耳

7.电容器是一种常用的电子元件．下列对电容器认识正确的是（）

A.电容器的电容表示其储存电荷能力

B.电容器的电容与它所带的电量成正比

C.电容器的电容与它两极板间的电压成反比

D.电容的常用单位有μF和pF，

1μF=103pF

8.某电场的部分电场线如图所示，A，B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹（图中虚线）上的两点，下列说法中正确的是（）

A.粒子一定是从B点向A点运动

B.粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度

C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能

D.电场中A点的电势高于B点的电势

9.两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接，如图所示。闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴p恰好处于静止状态。下列判断正确的是()

A.保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向上运动

B.保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动

C.断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动

D.断开开关S，减小两板间的距离，液滴向下运动

10.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带正电，则下列判断正确的是（）

A.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大

B.将A板稍微上移，静电计指

针张角将变小

C.增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大

D.若将金属板插入两板之间，且与两极板绝缘，则静电计指针张角变大

二、多选题

11.如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．下述结论正确的是（）

A.若保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些，指针张开角度将变小

B.若保持开关S闭合，将A、B两极板正对面积变小些，指针张开角度将不变

C.若断开开关S后，将A、B两极板靠近些，指针张开角度将变小

D.若断开开关S后，将A、B两极板正对面积变小些，指针张开角度将变大

12.在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为的电源与定值定阻、及电位器（滑动变阻器）R连接而成，、是红绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是（）

A.、两个指示灯都变亮

B.、两个指示灯都变暗

C.变亮，变暗

D.1两端电压增大

13.在如图所示的U﹣I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅰ为某一电阻R的U﹣I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知（）

A.电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω

B.电阻R的阻值为2Ω

C.电源的输出功率为4W

D.电源的效率为50%

14.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O，M两点，两电荷连线上各点电势φ随

x变化的关系如图所示，其中A，N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（）

A.C点的电场强度大小为零

B.A点的电场强度大小为零

C.NC间场强方向向x轴正方向

D.将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功

15.真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r 表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A，B两点离球心的距离，下列说法中正确的有（）

A.该金属球壳可能带负电

B.A点的电场强度方向由A指向B

C.A点的电场强度大于B点的电场强度

D.负电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做正功

16.下列说法正确的是（）

A.根据公式E= 可知，电场中某点的电场强度与检验电荷q受的电场力F成正比，与检验电荷的电量q成反比

B.根据公式E=k 可知，点电荷电场中某点的电场强度与点电荷的电量Q成正比，与该点到点电荷的距离r的平方成反比

C.根据公式F=qE可知，点电荷q所受电场力与其带电量成正比，与其所在处的电场强度成正比

D.电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向就是电荷在那点的受力方向

三、填空题

17.如图是某区域电场线的分布图，A、B是电场中的两个点．由图可知，电场强度

E A________E B（选填“＞”或“＜”），将一个点电荷先后放在A、B两点，它所受的电场力

F A________F B（选填“＞”或“＜”）．

18.一节干电池的电动势E=1.5V，内阻r=1.0Ω，把阻值R=2.0Ω的电阻直接接在该电池的两

极，则电阻R两端的电压U=________V，电阻R消耗的功率P=________W．

19.在电场中A点放入一个电荷量为2×10﹣6C的正试探电荷，它受到的电场力为1×10﹣3N，则A点的电场强度为________N/C，若将正试探电荷的电荷量减为1×10﹣6C，则A点的电场强度为________N/C．

20.如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为9000N/C，在电场内一水平面上作半径为10cm的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BOⅠOA，另在圆心处放一电量为10﹣8C的正点电荷，则A处场强大小E A为零．________（判断对错）

21.通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为2I ，则在t时间内产生的热量为________Q．

22.有一个电流表G ，内电阻R g=30Ω，满偏电流I g=1mA。要把它改装为量程0~3V的电压表，要串联________Ω的电阻，改装后电压表的内阻是________Ω；若给电流表并联一个30Ω的电阻，它改装后的电流量程是________mA。

23.电场强度的定义式是E=________，电场中某点的电场强度与试探电荷________关．（填“有”或“无”）

四、解答题

24.如图所示，电阻R1=R2=R3=1.0Ω，当电键K闭合时理想电压表读数是1.0V，当K断开时理想电压表读数是0.8V，求：电源的电动势E和内电阻r．

25.如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角静止。小球用绝缘丝线悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度。

五、实验探究题

26.物理兴趣小组的同学得到一块新能源电池。

（1）甲同学选用图1所示的电路图测量该电池的电动势和内阻。在他测量与计算无误的情况下，所得到的电源电动势的测量值比真实值小。的测量值比真实值小的原因可能是________（填选项前的字母）造成的。

A.电压表的分流

B.电流表的分压

（2）乙同学选用图2所示的电路图测量该电池的电动势和内阻，其中定值电阻的阻值为，根据实验电路图连接好电路，闭合开关，逐次改变电阻箱接入电路中电阻的阻值，读

出与对应的电压表的示数，并作记录。根据多组实验数据绘出如图3所示的

图象，若已知图线的斜率为，纵轴截距为，则这个实验中所测电池电动势的测量值

________，内阻的测量值________．

六、综合题

27.如图所示，电源电动势有E=12V，内阻r=0.5Ω，“10V、20W”的灯泡L与直流电动机M 并联在电源两极间，灯泡恰能正常发光，已知电动机线圈的电阻为R M=1Ω，求：

（1）流过内阻的电流为多少？

（2）电动机的输出功率为多少？

（3）电源的效率为多少？

28.如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电流表内阻R A=3Ω，三个定值电阻的阻值分别为R1=5Ω，R2=10Ω，R3=15Ω，电容器电容C=1.0×10﹣10F，问：

（1）闭合开关S待电路稳定后，电流表的示数是多少？

（2）闭合开关S待电路稳定后，电容器的带电量是多少？

（3）再次断开开关S待电路稳定，通过R2的电量是多少？

29.在某电场中的A点放一试探电荷q1=3×10﹣4C，它受到的电场力F1=9×10﹣2N．请问：（1）则A点的场强大小为多少？

（2）若将q2=8×10﹣4C的试探电荷放在A点处，它受到的电场力大小为多大？

（3）若在A点不放任何电荷则A点的场强为多少？

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】B

【考点】测电源电动势和内阻

【解析】【分析】根据闭合电路欧姆定律：，在U、I、R 中至少测量出两个量，且至少测量两组，才能求解出E、r值.只有电流表和滑动变阻器是不能求出E、r。

故应选B。

【点评】在测量电源电动势和内阻时，可以通过列方程组求出电动势及内阻汇或者通过

图象分析出电动势及内阻。

2.【答案】B

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】解：A、A点的电场强度方向即为该点的切线方向，所以沿电场线向右．故A错误；

B、A点的电场强度方向即为该点的切线方向，所以沿电场线向右．故B正确；

C、正点电荷在某点所受电场力方向与该点的电场强度方向相同，而负点电荷在A点受力方向则相反．故C错误；

D、正点电荷在某点所受电场力方向与该点的电场强度方向相同，由于是匀强电场，所以正点电荷受力不变．故D错误；

故选：B

【分析】由图可知，电场线是平行等间距，则是匀强电场．而匀强电场大小与方向均相同3.【答案】C

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】解：A、电场线是人为假想的曲线，不是真实存在的，故A正确．

B、电场线的疏密表示电场的强弱，切线方向表示场强的方向．故B正确．

C、若电场线是曲线，或正电荷的初速度与电场线不在同一直线上，则正电荷并不沿电场线运动．故C错误．

D、匀强电场中各点的电场强度大小和方向处处相同，电场线是一组均匀的平行线，故D正确．

本题选错误的，故选：C．

【分析】电场线是假想的曲线，不存在，其疏密都表示电场的强弱，切线方向表示场强的方向．电场线与电荷的运动轨迹不一定重合．匀强电场的场强处处相同．根据这些知识分析．4.【答案】C

【考点】电场强度和电场线

【解析】【分析】电场线是人为了方便研究电场而假想出来的，是不存在的，所以A错误

电场线上某点的切线方向即为电场强度的方向，若是正电荷，电场力方向与电场强度方向相同，而电荷运动的轨迹在电场线上，电场线必须是直线，B错误；负电荷受到的电场力方向和电场方向相反，即和电场线的切线方向相反，C错误，沿电场方向，电势是降落的，电场强度用电场线的疏密程度来表示，D错误。

【点评】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．当正电荷沿着电场线方向移动时，电场力做正功，则电势能减少，所以电势在减少．当负电荷沿着电场线方向移动时，电场力做负功，则电势能增加，而电势仍减小。

5.【答案】A

【考点】电容器

【解析】【解答】解：A、增大两极板之间的距离，由电容的决定式C= 可知，电容

增小，电容器的电量不变，由C= 分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故A正确；

B、将A板稍微上移时，正对面积减小，由电容的决定式C= 可知，电容增小，电量

不变，由C= 分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故B错误；

C、将玻璃板插入两板之间，电容的决定式C= 可知，电容增大，电量不变，由C=

分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故C错误；

D、加入金属板，相当于减小两极板之间的距离，由电容的决定式C= 可知，电容增

大，电容器的电量不变，由C= 分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故D 错误；

故选：A

【分析】已充电的平行板电容器电量不变；静电计测量电势差的大小，电容器板间的电势差越大，静电计指针张角越大；根据电容器电容的决定分析电容的变化，由电容的决定式分析板间电势差的变化．

6.【答案】D

【考点】全电路的功和能

【解析】【解答】电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比，即：Q=I2Rt

这个规律最初是由焦耳通过实验总结的；

故选：D

【分析】电流有热效应、磁效应和化学效应，其中焦耳定律描述热效应．

7.【答案】A

【考点】电容器

【解析】【解答】解：A、电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，电容器的电容表示其储存电荷能力，故A正确；

BC、电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量和板间的电压无关，故BC错误；D、电容的常用单位有μF和pF，1F=106μF=1012PF，故D错误；

故选：A

【分析】电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，由电容器本身决定，与所带电荷量和板间的电压无关．

8.【答案】C

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】解：A、带电粒子仅在电场力作用下运动，带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，粒子可能是从B点向A点运动，也有可能是从A点向B点运动的，故A错误．B、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，粒子在A点时受到的电场力大，根据牛顿第二定律得知，粒子在A点的加速度大于在B点的加速度．故B错误．C、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，假设由A点运动到B点过程中，电场力与轨迹上每一点的切线方向也就是速度方向成钝角，所以电场力做负功，电势能增大，动能减

小，所以粒子在A点的动能大于它在B点的动能，粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能．反之一样．故C正确．

D、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，所以粒子带正电，由于粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能，所以电场中A点的电势低于B点的电势，故D错误．

故选：C．

【分析】根据做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹的内侧来判断电场力方向，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，确定场强的大小，根据牛顿第二定律判断加速度的大小．电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功时，电势能增加．

9.【答案】A

【考点】电容器

【解析】【分析】当平行板电容器充电稳定后，两板间存在匀强电场，则带电液滴在电场力与重力共同作用下处于静止状态．当开关闭合后两板板间的电压不变。当变化极板间距，从而改变电容器的电容，导致极板间的电场强度发生变化，最终使得液滴状态发生变化；当而开关断开后，两极板的电量不变，当变化极板间距，从而改变电容器的电容，但极板间的电场强度却不变化，从而确定液滴是否会运动。

两板间有一带电液滴p恰好处于静止状态，所受电场力大小等于重力。

A、当保持开关S闭合，则两极板间的电压不变．由，若减小两板间的距离，两板间的电场强度增加，所以电场力大于重力，出现液滴向上运动．故A正确；B错误；

C、当断开开关S，则两极板间的电量不变．若减小两板间的距离，则导致平行板电容器的电容增大，从而导致电容器的电压减小．由于极板的电量、正

对面积及电介质均没变，所以两板间的电场强度仍不变，因此电场力仍等于重力，则液滴仍处于静止状态．故C错误；D错误。

故选：A。

【点评】电容器的电容由两板间距、正对面积与电介质决定；而两板间的电场强度则由电容器的电量、电介质及正对面积决定．当开关断开时，电容器的电量不变；而开关闭合时，电容器的电压却不变。

10.【答案】C

【考点】电容器

【解析】【解答】解：A、将玻璃板插入两板之间，电容的决定式C= 可知，电容增

大，电量不变，由C= 分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小．故A不符合题意．

B、将A板稍微上移时，正对面积减小，由电容的决定式C= 可知，电容增小，电量不变，由C= 分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大．故B不符合题意．

C、增大两极板之间的距离，由电容的决定式C= 可知，电容增小，电容器的电量不

变，由C= 分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大．故C符合题意．

D、加入金属板，相当于减小两极板之间的距离，由电容的决定式C= 可知，电容增

大，电容器的电量不变，由C= 分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故D 不符合题意．

故选：C

【分析】考察平行板电容器的定义式和决定式的综合运用。是电容的常考题型。

二、多选题

11.【答案】B,C,D

【考点】电容器

【解析】【解答】解：A、保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，静电计测量的是电容器两端的电势差，所以指针张角不变．故A错误，B正确．

C、断开电键，电容器带电量不变，将AB靠近一些，则d减小，根据C= 知，电容增大，根据C= 知，电势差减小，指针张角减小，C正确．

D、断开电键，电容器带电量不变，将AB正对面积变小些，根据C= 知，电容减小，

根据C= 知，电势差增大，指针张角增大．故D正确．

故选：BCD．

【分析】静电计测量的是电容器两端的电势差，断开电键，电容器所带的电量不变，根据电容的变化判断电势差的变化．闭合电键，电容器两端的电势差等于电源的电动势．

12.【答案】B,D

【考点】全电路的功和能

【解析】【解答】当电位器向段滑动时，电路的总电阻减小，干路电流增大，故两端电压增大，同时内电压增大，路段电压减小，所以灯变暗；通过电阻的电流变大，所以电位器两端的电压减小，即通过灯两端的电压减小，所以此灯变暗，故AC错误，

BD正确。

【分析】闭合电路的欧姆定律；本题是动态电路的分析题，注意电位器的原理与滑动变阻器的原理相同，注意动态电路的分析方法，先整体后局部。

13.【答案】A,C

【考点】测电源电动势和内阻

【解析】【解答】解：

A、由图线图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势E=3V，其斜率大小等于电源的内阻r= = Ω=0.5Ω．故A正确．

B、电阻R的阻值为R= = Ω=1Ω．故B错误；

C、两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压，则有U=2V，I=2A，电源的输出功率为P=UI=2×2W=4W．故C正确．

D、电源的效率为η= = ≈66.7%．故D错误．

故选：AC

【分析】根据图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势，斜率大小读出电源的内阻．图线Ⅰ的斜率大小等于电阻R的大小．两图线的交点表示电阻R接在该电源的电压和电流，求出电源的输出功率和电源的效率．

14.【答案】A,D

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】解：A、该图象的斜率等于场强E，则知C处切线斜率为零，C点电场强度为零．故A正确．

B、A处切线的斜率不等于零，则A点的电场强度大小不为零，故B错误．

C、由图可知：从N到C，电势升高，根据顺着电场线电势降低可知，NC间电场强度方向沿x轴负方向．故C错误；

D、N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功．故D正确；

故选：AD

【分析】φ﹣x图象的斜率等于电场强度E．根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性．根据功能关系分析电场力做功的正负．15.【答案】B,C

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】解：A、依据沿着电场线方向，电势降低，由图可知0到r0电势不变，随着间距的增大，电势降低，可知，金属球壳可能带正电，故A错误；

BC、A点的电场强度方向由A指向B，A点的电场强度大于B点的电场强度，故B、C正确；

D、负电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做负功，故D错误．

故选：BC．

【分析】根据直线上各点的电势φ分布图判断A点和B点电势．

沿电场线方向电势逐点降低．

根据电场力方向和运动方向判断做功情况．

16.【答案】B,C

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】解：A、公式E= 是电场强度的定义式，运用比值法定义，E与F、q无关，故A错误．

B、公式E=k 是点电荷场强的计算式，Q是场源电荷，则知点电荷电场中某点的电场强度与点电荷的电量Q成正比，与该点到点电荷的距离r的平方成反比．故B正确．

C、根据公式F=qE可知，电场力由场强和电荷量共同决定，点电荷q所受电场力与其带电量成正比，与其所在处的电场强度成正比．故C正确．

D、电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向就是正电荷在那点的受力方向，而电场强度与负电荷在那点的受力方向相反，故D错误．

故选：BC．

【分析】公式E= 是电场强度的定义式，根据比值法定义的共性进行分析．公式E=k

是点电荷场强的计算式，Q是场源电荷．由公式F=qE分析电场力与场强的关系．电场中某点的电场强度的方向就是正电荷在那点的受力方向．

三、填空题

17.【答案】＜；＜

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】由图知B点的电场线比A点密，所以B点的电场强度大于A点的电场强度，故E A＜E B；由电场力公式F=qE知F A＜F B．

故答案为：＜，＜．

【分析】根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密的地方，场强越强；电场线越疏的地方，场强越弱，同一电荷电场力与场强成正比．

18.【答案】1；0.5

【考点】全电路的功和能

【解析】【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得：

I= ，

电阻R两端的电压U=IR=0.5×2=1V，

电阻R消耗的功率P=UI=1×0.5=0.5W．

故答案为：1；0.5

【分析】本题是闭合电路，先根据闭合电路欧姆定律求得电路中电流，再由欧姆定律求电压U，根据功率公式求解电阻消耗的功率．

19.【答案】500；500

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】解：A点的电场强度为E= = N/C=500N/C

电场强度反映电场本身的特性，与试探电荷无关，所以将正试探电荷的电荷量减为1×10﹣6C，

A点的电场强度仍为500N/C．

故答案为：500，500

【分析】电场强度的方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同，大小由场强的定义式E=

求出．电场强度反映电场本身的特性，与试探电荷无关．

20.【答案】正确

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】解：点电荷在A点的场强

根据场强的叠加原理得，则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，A点的场强大小为

E A=E点﹣E匀=9×103N/C﹣9×103N/C=0，所以A处场强大小为0

故答案为：正确

【分析】根据公式E=k 求出点电荷在A点处产生的场强大小，判断出场强方向，A点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，根据平行四边形定则求解A点处的场强大小及方向．

21.【答案】8

【考点】全电路的功和能

【解析】【解答】通过电阻R的电流为I时，t时间内产生的热量为Q ，根据焦耳定律，有：Q=I2Rt

若只有电阻变为2R ，电流为2I ，则根据焦耳定律公式Q=（2I）22Rt ，在t时间内产生的热量为8Q ，

故答案为：8Q ．

【分析】通过电阻R的电流为I ，根据焦耳定律得出在时间t内产生的热量Q=I2Rt 22.【答案】2970；3000；2

【考点】全电路的功和能，测电源电动势和内阻

【解析】【解答】电流表G满偏时电压是0.03V，要把它改装为量程0~3V的电压表，量程扩大到了100倍，应串联一个（n-1）Rg大小的电阻，即R=2970 的电阻，改装后电压表的内阻是3000 ；若给电流表G并联一个30Ω的电阻，量程扩大到2倍，即它改装后的电流量程为2mA。

【分析】表头改装成电压表需要串联一个电阻；改装成一个电流表，需要并联一个电阻。

23.【答案】；无

【考点】电场强度和电场线

【解析】【解答】解：电场强度是描述电场本身的性质的物理量，其定义式：E= ，为电荷受到的电场力与所带电量的比值，电场中某点的电场强度与试探电荷无关．

故答案为：，无

【分析】电场强度的定义式是试探电荷受到的电场力除以自身的电荷量即可，此处的电场强度与电荷量无关。

四、解答题

24.【答案】解：当电键K闭合时，电阻R1与R2并联后与R3串联，外电路总电阻为R=

R1+R3= Ω

电路中干路电流为I= = A=1A

根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R+r）Ⅰ

当K断开时，R1与R3串联，电路中干路电流为I′= = A=0.8A

根据闭合电路欧姆定律得：E=I′（R′+r）Ⅰ

联立ⅠⅠ解得E=2V，r=0.5Ω．

答：电源的电动势E为2V，内电阻r为0.5Ω．

【考点】全电路的功和能

【解析】【分析】当电键K闭合时，电阻R1与R2并联后与R3串联，当K断开时，R1与R3串联，电压表测量R3的电压．根据闭合电路欧姆定律对两种情况分别列式，联立即可求得电源的电动势E和内电阻r．

25.【答案】解:小球的受力如图所示。由平衡条件得：

F电=mgtanθ

小球所在处的电场强度：。

小球带正电荷，电场强度方向与其受到的电场力方向一致，方向水平向右。

【考点】电场强度和电场线

【解析】【分析】根据受力平衡，向下的重力，沿绳拉力，水平向右的电场力，由平行四边

形定则可计算电场力大小，并根据电荷排斥可只是正电荷，受力水平向右，场强向右。五、实验探究题

26.【答案】（1）A

（2）；

【考点】测电源电动势和内阻

【解析】【解答】(1) 由图1所示可知，相对于电源来说，实验采用电流表外接法，

当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U-I图象如图所示，

由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，因此E的测量值比真实值偏小的原因可能

是A；(2) 由图2所示电路可知，E=U+I（r+R0）=

则

因此图3中图象的纵轴截距，得电动势

图象的斜率，则电源内阻。

【分析】（1）由实验原理图分析产生误差的原因应来自电压表的分流；

（2）利用图象法解题基本方法是由闭合电路欧姆定律得出的函数解析式，根据图象斜率和截距意义求解。

六、综合题

27.【答案】（1）解：设流过灯泡的电流为I L，则I L= = =2A，

内阻r的电压U r=E﹣U L=12V﹣10V=2V，

流过内阻的电流为I= = =4A

（2）解：设流过电动机的电流为I M，I M=I﹣I L=4﹣2=2 A，

电动机的输入功率为P M总=I M U=2×10=20W，

电动机线圈的热功率为P Q=I2M R M=22×1=4W，

电动机输出功率为：P M出=P M总﹣P Q=20﹣4=16W

（3）解：电源的总功率为P总=IE=4×12=48W，

电源的效率为η= = ×100%=83%

【考点】全电路的功和能

【解析】【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律列式求解电流；（2）电动机的输出功率等于总功率减去热功率；（3）根据η= ×100%求解电源的效率即可．

28.【答案】（1）解：根据电阻之间的关系，有：=

电流表示数

（2）解：电容器两端电压，电容器带电量

（3）解：电容器通过和放电，放电电流根电阻成反比，因此电量也跟电阻成反比，

则通过的电量为：=2.16×

【考点】电容器

【解析】【分析】（1）求出电路的总电阻，根据闭合电路的欧姆定律求出电流；（2）求出并联部分的电压，由Q=CU求电容器的带电量；（3）电容器通过和放电，放电电流根电阻成反比，因此电量也跟电阻成反比，即可求出通过的电量；

29.【答案】（1）解：A点的场强大小为：E= = N/C=300N/C

（2）解：将q2=8×10﹣4C的试探电荷放在A点处，A点的场强不变，则由场强的定义式变形得该电荷所受的电场力大小为：

F=q2E=8×10﹣4×300N=0.24N

（3）解：电场强度反映了电场本身的性质，与试探电荷无关，则A点的场强仍为：E=300N/C 【考点】电场强度和电场线

【解析】【分析】（1）根据场强的定义式E= ，求解A点的场强大小．（2）将q2=8×10﹣4C 的试探电荷放在A点处，A点的场强不变，由场强的定义式变形求解．（3）电场强度反映了电场本身的性质，与试探电荷无关．