全国高中物理竞赛训练题及答案

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2024全国高中物理竞赛试题

2024全国高中物理竞赛试题

选择题:关于物体的运动,下列说法正确的是:A. 物体速度变化量大,其加速度一定大B. 物体有加速度,其速度一定增加C. 物体的速度为零时,其加速度可能不为零(正确答案)D. 物体加速度的方向一定与速度方向相同下列关于力的说法中,正确的是:A. 力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B. 物体受到力的作用,其运动状态一定改变C. 只有直接接触的物体间才有力的作用D. 力是改变物体运动状态的原因(正确答案)关于牛顿运动定律,下列说法正确的是:A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体不受外力时的特例B. 物体所受合外力方向与速度方向相同时,物体一定做加速直线运动(正确答案)C. 牛顿第三定律表明作用力和反作用力大小相等,因此它们产生的效果一定相互抵消D. 惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大关于曲线运动,下列说法正确的是:A. 曲线运动一定是变速运动(正确答案)B. 曲线运动的速度方向可能不变C. 曲线运动的速度大小一定变化D. 曲线运动的加速度一定变化关于万有引力定律,下列说法正确的是:A. 万有引力定律只适用于天体间的相互作用B. 物体间的万有引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比(正确答案)C. 万有引力定律是由开普勒发现的D. 万有引力定律适用于一切物体间的相互作用(正确答案)关于电场和磁场,下列说法正确的是:A. 电场线和磁感线都是闭合曲线B. 电场线和磁感线都可能相交C. 电场线和磁感线都是用来形象描述场的假想线,实际并不存在(正确答案)D. 电场线和磁感线都可能不存在关于电磁感应,下列说法正确的是:A. 只要导体在磁场中运动,就一定会产生感应电流B. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化(正确答案)C. 感应电流的磁场总是与原磁场方向相反D. 感应电流的磁场总是与原磁场方向相同关于光的本性,下列说法正确的是:A. 光具有波动性,又具有粒子性(正确答案)B. 光在传播时往往表现出波动性,而在与物质相互作用时往往表现出粒子性(正确答案)C. 频率越大的光,其粒子性越显著D. 频率越大的光,其波动性越显著关于原子和原子核,下列说法正确的是:A. 原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子B. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短(正确答案)C. 氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光D. 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量(正确答案)。

高中物理竞赛试题及答案

高中物理竞赛试题及答案

高中物理竞赛试题及答案一、选择题(每题5分,共40分)1. 一个物体从静止开始,以加速度a=2m/s²做匀加速直线运动,经过时间t=3s,其位移s是多少?A. 9mB. 12mC. 18mD. 24m2. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,摩擦系数为μ,求物体的加速度a。

A. F/mB. (F-μmg)/mC. μgD. F/(2m)3. 一个电子在电场中受到的电场力F=qE,其中q是电子的电荷量,E 是电场强度。

如果电子的初速度为v₀,那么电子在电场中做匀速直线运动的条件是什么?A. qE = mv₀²/2B. qE = mv₀C. qE = 0D. qE = mv₀²4. 一个质量为m的物体从高度h自由落下,忽略空气阻力,经过时间t时的速度v是多少?A. v = gtB. v = √(2gh)C. v = √(gh)D. v = 2gh5. 两个相同的弹簧,将它们串联起来,挂在天花板上,然后在下方挂一个质量为m的物体,求弹簧的伸长量。

A. mg/2kB. mg/kC. 2mg/kD. mg/k - m6. 一个质量为m的物体在光滑的水平面上,受到一个恒定的水平力F,求物体经过时间t后的速度v。

A. v = F/mB. v = F*t/mC. v = √(2Ft)D. v = √(Ft/m)7. 一个物体在水平面上以初速度v₀开始做匀减速直线运动,加速度大小为a,求物体在时间t内通过的位移s。

A. v₀t - 1/2at²B. v₀²/2aC. v₀t + 1/2at²D. v₀²/2a - 1/2at²8. 一个质量为m的物体在竖直方向上做自由落体运动,经过时间t时,其动能Ek是多少?A. 1/2mv₀²B. 1/2mgt²C. mg*tD. 1/2mgt二、计算题(每题15分,共60分)1. 一个质量为2kg的物体,在水平面上以10m/s²的加速度加速运动,如果物体与地面之间的摩擦系数为0.05,求作用在物体上的水平拉力F。

高中物理竞赛试题含答案(人教版)

高中物理竞赛试题含答案(人教版)

高中物理竞赛试题含答案(人教版)一、选择题1. 下图是三列铜钥匙在水平桌面上沿XY方向水平放置,当一劲矩相等的时候,哪列铜钥匙出现了平衡状态?A. 第一列B. 第二列C. 第三列D. 不能确定2. 在一个静止的升空的电梯中,人体的体重是否改变?A. 改变B. 不改变C. 取决于电梯的速度D. 取决于电梯的加速度3. 下图为某物体的受力情况,求物体的加速度大小。

A. 2 m/s²B. 4 m/s²C. 6 m/s²D. 8 m/s²4. 下图为一个电电路,求带电量Q的大小。

A. 2 CB. 4 CC. 6 CD. 8 C二、填空题1. 平面镜的焦距等于________。

2. 物体在自由落体运动中,下落的距离与时间的关系为________。

3. 高压输电线路采用________方式传输电能。

4. 电磁波中传播速度最快的是________。

三、解答题1. 在牛顿第二定律的基础上,解释为什么用石头绳结一个系的时候,拉绳子的一方会感觉拉绳子的另一方向下运动。

解答:根据牛顿第二定律,F=ma,当拉绳子一方向上施加力时,另一方受到的力是同样大小的反向力,所以会感觉另一方向下运动。

2. 两个平面镜以一定的夹角放置在光路上,通过第一个镜子的光线经过第二个镜子反射后,与第一个镜子原来的光线重合。

求两个镜子的夹角。

解答:根据光的反射定律,入射角等于反射角,因此两个镜子的夹角为90度。

参考答案:一、选择题:1. D 2. B 3. C 4. A二、填空题:1. 焦距 2. 匀加速 3. 交流 4. 真空三、解答题:1. 解答略 2. 90度。

高中物理竞赛题(含答案)

高中物理竞赛题(含答案)

高中物理竞赛题(含答案)一、单项选择题1. 在自由落体过程中,物体的势能增加,动能减小。

A. 正确B. 错误2. 一列火车以$v$速度行驶,它的长度为$L$,宁静的人听到车头发出声音后$T$秒后听到车尾发出的声音。

则$v$为:A. $\frac{L}{2T}$B. $\frac{2L}{T}$C. $\frac{L}{T}$D. $\frac{T}{L}$3. 两个均质、半径相等、长度不同的均匀圆筒A、B,均可在竖直平面内以固定点O为转轴转动,轴线分别与定点OA、OB平行。

当它们同时从静止转动起来时,轮毂周向速度$V_1$比$V_2$:A. $V_1=V_2$B. $V_1>V_2$C. $V_1<V_2$D. 不确定4. 一个长为$L$的导线,施加电流$I$,沿任意方向在匀强磁场中运动,做完一周回路时,会发生电流改变的原因是:A. 因为改变导线的长度B. 因为导线被磁场力拉直了C. 因为导线切割磁力线D. 不确定5. 一根长度为$l$,截面积为$S$,长度均匀分布电荷$q$的细长直线,经过小球$O$($O$到直线距离为$r$)的电场强度$E$是:A. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{r^2}$B. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{\sqrt{l^2+r^2}}$C. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{ql}{\sqrt{l^2+r^2}}$D. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{l^2+r^2}$答案:1.A 2.B 3.C 4.C 5.A二、填空题1. 一个直导线,垂直于均匀磁场B,长度为$l$,电流为$I$,受到的磁感应强度$B_1$是$______$2. 单色光的波长为500nm,折射率为1.5,其在空气和该介质交界面的发射角是$______°$3. 质量为$m$,长度为$l$,弹性系数为$k$的弹簧在自由状态下的振动周期是$______$4. 质量为$m$的物体在竖直向下的重力作用下自由下落的过程中,重力势能不断$______$,动能不断$______$5. 一列火车以$v$速度行驶,铁轨相对静止。

全国高中物理竞赛训练题及答案

全国高中物理竞赛训练题及答案

1、有一无限大的导体网络,它是由大小相同的正六边形网眼组成,如图(1.1),所有六边形每边的电阻都为R ,求结点a 、b 之间的电阻。

解析:像这类求导体网络的等效电阻的题目,我们不可能由电阻的串并联关系求出等效电阻,只能用电流的分步法,在ab 间引入一个电压ab U ,在网络中形成总电流I ,再找出ac I ,ab I 与I 的关系,最后由R U I =确定ab R 。

由网络的对称性可知,假设有电流I 从a 点流入网络,必有13I 电流由a 流向c ,在c 点又分为两支路电流,则cb 的电流为16I 。

另一方面,假设有I 电流有b 点流出网络,必有13I 电流由c 流向b ,a 和d 分别有16I流向c 。

将两种情况叠加,则有I 电流由a 流入,从b 流出,按电流的分步法,必有 362ac I I I I =+= 方向经导线ac 由a 流向c 362ab I I I I =+= 方向经导线cb 由c 流向b 所以a 、b 两点间的等效电阻为 a b a c c bab U I R I R R R I I+===2、证明图(2.1)中的Y 形电阻网络与图(2.2)中的∆形电阻网络的等效变化关系为:图(1.1) a bcd23 12I 3I 12R 31R 23R 1I图(2.2)1I 1R 2R 3R 3I 3 2I 21图(2.1)122331123122331231122331312R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R ⎧++=⎪⎪⎪++=⎨⎪⎪++=⎪⎩ 和 311211223311223212233123313122331R R R R R R R R R R R R R R R R R R ⎧=⎪++⎪⎪=⎨++⎪⎪=⎪++⎩解析:所谓等效变换,就是指这两种网络联接方式之间,仍保持电路中其余各部分的电流和电压不变,即Y 形网络中三个端点的点位1U ,2U ,3U 及流过的电流1I 、2I 、3I 和∆形网络中的三个端相同,见图(2.1)和图(2.2).如图(2.3),设流经电阻12R 、23R 、31R 的电流分别是12I 、23I 、31I ,对图(2.1)所示的Y 形网络有1122123311311230I R I R U I R I R U I I I -=⎧⎪-=⎨⎪++=⎩ 由此可得 3211231122331122331R R I U U R R R R R R R R R R R R =-++++ 对图(2.2)所示的网络有12121231313111231U I RU I R I I I ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=-⎪⎩解得 311211231U U I R R =-所以有33121212311223311223311231R U R UU U R R R R R R R R R R R R R R -=-++++式中各对应项的系数相等 122331123R R R R R R R R ++=图(2.3)3I1I 2I12R31R23R 12I 23I31I122331312R R R R R R R R ++=同理 122331231R R R R R R R R ++=即证明了由Y 形网络变成∆形网络的等效变换关系式。

物理高中竞赛试题及答案

物理高中竞赛试题及答案

物理高中竞赛试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体在水平面上以初速度v0开始做匀减速直线运动,直到停止。

如果物体的加速度大小为a,那么物体运动的总位移是:A. \( \frac{v_0^2}{2a} \)B. \( \frac{v_0}{a} \)C. \( 2v_0a \)D. \( a^2t^2 \)2. 两个点电荷,一个带正电Q,另一个带负电-Q,它们之间的距离为r。

根据库仑定律,它们之间的电场力是:A. \( F = k \frac{Q^2}{r^2} \)B. \( F = k \frac{Q \cdot (-Q)}{r^2} \)C. \( F = -k \frac{Q \cdot (-Q)}{r^2} \)D. \( F = k \frac{Q}{r} \)3. 一个质量为m的物体从高度h自由下落,忽略空气阻力。

当物体下落到地面时,它的动能为:A. \( mgh \)B. \( \frac{1}{2}mgh \)C. \( \frac{1}{2}mv^2 \)D. \( mgh + \frac{1}{2}mv^2 \)4. 一束光从空气射入水中,入射角为θ1,折射角为θ2。

根据斯涅尔定律,以下哪个说法是正确的?A. \( \sin\theta_1 = \sin\theta_2 \)B. \( \sin\theta_1 = n \sin\theta_2 \)C. \( n \sin\theta_1 = \sin\theta_2 \)D. \( \sin\theta_1 = \frac{1}{n} \sin\theta_2 \)5. 一个电路中包含一个电阻R和一个电容C,当电路接通后,电容C 开始充电。

如果电路的初始电压为V0,经过时间t后,电容上的电压变化量为:A. \( V = V_0(1 - e^{-t/RC}) \)B. \( V = V_0e^{-t/RC} \)C. \( V = V_0(1 + e^{-t/RC}) \)D. \( V = V_0 - e^{-t/RC} \)6. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,但物体与地面之间的摩擦力f也恒定。

高中物理竞赛试卷

高中物理竞赛试卷

高中物理竞赛试卷一、选择题(每题5分,共40分)1. 一个小球从高处自由落下,忽略空气阻力,它在下落过程中()。

A. 速度越来越慢B. 速度越来越快,加速度不变C. 速度不变,加速度越来越大D. 速度和加速度都不变答案:B。

解析:根据自由落体运动的公式v = gt,g是重力加速度,是个定值,t不断增大,所以速度v越来越快,加速度不变。

2. 两个电荷之间的库仑力大小与()有关。

A. 电荷的电量和它们之间的距离B. 电荷的电量和它们的形状C. 电荷的形状和它们之间的距离D. 只和电荷的电量有关答案:A。

解析:库仑定律表明库仑力 F = kq1q2/r²,其中k是静电力常量,q1、q2是两个电荷的电量,r是它们之间的距离,所以与电量和距离有关。

3. 一个物体在光滑水平面上受到一个水平力的作用开始做匀加速直线运动,力突然撤去后()。

A. 物体立刻停止运动B. 物体继续做匀加速直线运动C. 物体做匀速直线运动D. 物体做减速直线运动直到停止答案:C。

解析:当力撤去后,物体在光滑水平面上不受力,根据牛顿第一定律,物体将保持原来的运动状态,也就是做匀速直线运动。

4. 关于电磁感应现象,下列说法正确的是()。

A. 只有闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流B. 只要导体在磁场中运动就会产生感应电流C. 只要有磁场就会产生感应电流D. 感应电流的方向只与磁场方向有关答案:A。

解析:电磁感应产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,B选项中导体如果平行于磁感线运动就不会产生感应电流,C选项只有磁场没有切割磁感线运动不会产生电流,D选项感应电流方向与磁场方向和导体运动方向都有关。

5. 以下关于机械能守恒的说法正确的是()。

A. 物体做匀速直线运动,机械能一定守恒B. 物体所受合外力为零,机械能一定守恒C. 只有重力和弹力做功时,机械能守恒D. 除重力和弹力外的力做功不为零,机械能一定不守恒答案:C。

物理竞赛高中试题及答案

物理竞赛高中试题及答案

物理竞赛高中试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 光在真空中的传播速度是()。

A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 3×10^5 m/sD. 2×10^5 m/s答案:A2. 根据牛顿第二定律,一个物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。

如果一个物体的质量增加一倍,而作用力保持不变,那么它的加速度将()。

A. 增加一倍B. 减少一半C. 保持不变D. 增加两倍答案:B3. 一个物体从静止开始自由下落,不计空气阻力,其下落过程中的加速度是()。

A. 9.8 m/s²B. 10 m/s²C. 9.8 km/h²D. 10 km/h²答案:A4. 以下哪个选项是正确的能量守恒定律的表述?()A. 能量不能被创造或销毁,但可以改变形式。

B. 能量可以被创造或销毁,但不能改变形式。

C. 能量不能被创造或销毁,也不能改变形式。

D. 能量可以被创造或销毁,也可以改变形式。

答案:A5. 一个电子在电场中受到的电场力是()。

A. 与电子的电荷成正比B. 与电子的电荷成反比C. 与电场强度成正比D. 与电场强度成反比答案:A6. 根据热力学第一定律,在一个封闭系统中,能量()。

A. 可以被创造或销毁B. 可以被转移但不能被创造或销毁C. 既不能被创造也不能被销毁D. 可以被创造但不能被销毁答案:C7. 一个物体在水平面上以恒定速度运动,其动能()。

A. 保持不变B. 增加C. 减少D. 先增加后减少答案:A8. 光的折射定律表明,入射角和折射角之间的关系是()。

A. 入射角越大,折射角越大B. 入射角越大,折射角越小C. 入射角和折射角成正比D. 入射角和折射角成反比答案:A9. 根据电磁学理论,一个闭合电路中的感应电动势与()。

A. 磁通量的变化率成正比B. 磁通量的变化率成反比C. 磁通量的大小成正比D. 磁通量的大小成反比答案:A10. 一个物体在竖直方向上受到的重力是50 N,若要使其保持静止状态,需要施加的力是()。

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1、有一无限大的导体网络,它是由大小相同的正六边形网眼组成,如图(1.1),所有六边形每边的电阻都为R ,求结点a 、b 之间的电阻。

解析:像这类求导体网络的等效电阻的题目,我们不可能由电阻的串并联关系求出等效电阻,只能用电流的分步法,在ab 间引入一个电压ab U ,在网络中形成总电流I ,再找出ac I ,ab I 与I 的关系,最后由R U I =确定ab R 。

由网络的对称性可知,假设有电流I 从a 点流入网络,必有13I 电流由a 流向c ,在c 点又分为两支路电流,则cb 的电流为16I 。

另一方面,假设有I 电流有b 点流出网络,必有13I 电流由c 流向b ,a 和d 分别有16I流向c 。

将两种情况叠加,则有I 电流由a 流入,从b 流出,按电流的分步法,必有 362ac I I I I =+= 方向经导线ac 由a 流向c 362ab I I I I =+= 方向经导线cb 由c 流向b 所以a 、b 两点间的等效电阻为 a b a c c bab U I R I R R R I I+===2、证明图(2.1)中的Y 形电阻网络与图(2.2)中的∆形电阻网络的等效变化关系为:图(1.1) a bcd23 12I 3I 12R 31R 23R 1I图(2.2)1I 1R 2R 3R 3I 3 2I 21图(2.1)122331123122331231122331312R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R ⎧++=⎪⎪⎪++=⎨⎪⎪++=⎪⎩ 和 311211223311223212233123313122331R R R R R R R R R R R R R R R R R R ⎧=⎪++⎪⎪=⎨++⎪⎪=⎪++⎩解析:所谓等效变换,就是指这两种网络联接方式之间,仍保持电路中其余各部分的电流和电压不变,即Y 形网络中三个端点的点位1U ,2U ,3U 及流过的电流1I 、2I 、3I 和∆形网络中的三个端相同,见图(2.1)和图(2.2).如图(2.3),设流经电阻12R 、23R 、31R 的电流分别是12I 、23I 、31I ,对图(2.1)所示的Y 形网络有1122123311311230I R I R U I R I R U I I I -=⎧⎪-=⎨⎪++=⎩ 由此可得 3211231122331122331R R I U U R R R R R R R R R R R R =-++++ 对图(2.2)所示的网络有12121231313111231U I RU I R I I I ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=-⎪⎩解得 311211231U U I R R =-所以有33121212311223311223311231R U R UU U R R R R R R R R R R R R R R -=-++++式中各对应项的系数相等 122331123R R R R R R R R ++=图(2.3)3I1I 2I12R31R23R 12I 23I31I122331312R R R R R R R R ++=同理 122331231R R R R R R R R ++=即证明了由Y 形网络变成∆形网络的等效变换关系式。

利用对应项的系数相等得出三条等式后进一步变换可证明由∆形网络变成Y 形网络等效变换关系式。

利用Y —∆变换,往往可以将复杂电路换成简单电路。

因此,要利用变换公式的对称性,记住这一变换公式。

3、用均匀电阻线作成的正方形网络如图(3.1)所示,由9个相同的小正方形组成,小正方形每边的电阻均为8r =Ω。

(1)在A 、B 两点间接入电池,其电动势 5.7V E =,内阻可忽略,求流过电池的电流;(2)若用导线连接C 、D 两点,求通过此导线的电流(略去导线的电阻)。

解析:(1)等效电路逐渐变化如图(3.2)所示,则易得 AB 40()7R =Ω, AB1(A)EI R == (2)若用导线连线C 、D 两点,则 968+20EI =而 96820I I '⨯=⨯ 得 0.267A I '=() 图(3.2)C⇒FA E DBI4 444 8 12 BA I 'AEDBA图(3.1)DBC4、电动势分别为E 1和E 2,内阻1r 和2r 的两个电池,用一个电动势为E 和内阻为r 的电池代替,分别如图(4.1)和(4.2)所示,流过R 的电流不变,并与R 无关。

问,E 和r 应随E 1、E 2、1r 、2r 怎样变化,如果开始不是两个而是n 个电动势分别为E 1、E 2、 、n E 和内阻为1r 、2r 、 、n r 的电池,那么E 和r 的公式应是怎样?解析:对图(4.1)所示的电路,设通过电池E 1、E 2的电流强度分别为I 1、I 2,则 111E I r IR =+ 222E I r IR =+ 12I I I =+ 由以上三式解出:12121212121E E E IR E IR r r I R R r r r r +--=+=++对图(4.2)所示电路有EI r R=+根据题给条件,两个I 应该相等,化简后得 121212121211()()()E E E E R r RE E r r r r r r +++=++要使两个多项式完全相等,只有对应项的系数相等,这就是说12121211()E E E r r r r +=+ 1212()E E r E r r += 由此得12121211E E r r E r r +=+ ,12111r r r =+1E 2r图(4.1)R1r 2E r 图(4.2)RE若换用n 个E 1、E 2、 、E n ,内阻分别为1r 、2r 、 、n r 的n 个电池并联时也可用一个电池代替,可用数学归纳法证明得12n 12n12n111E E E r r r E r r r +++=+++12n1111r r r r =+++5、实验室有一个破损的多量程磁电式直流电流计,有1mA 、10mA 和100mA 三档。

由一个单刀三掷开关转换,其内部电路如图(5.1)所示,电流计的表头已烧坏,无法知道其电特性,但三个精密分流电阻完好,且测得R 1=144Ω。

现有两个表头A 和B ,外形都与原表头相同。

表头A 的满刻度电流为0.2mA ,内阻为660Ω;表头B 的满刻度电流为0.5mA ,内阻为120Ω。

试问在保留分流电阻R 1、R 2和R 3的情况下,应该用哪个表头修复此电流计?如何修复?解析:原表头的满刻度电流g I g 和内阻g R 均未知,但其间的关系必须保证图(5.1)中三档量程分别为1mA 、10mA 和100mA ,利用这一条件可确定g I 与g R 之间的关系,两个现成的表头A 和B 中。

凡能保证表头电流g I 与g R 之间满足上述关系者,便可代替原表头修复此电流计。

原表头对1mA 档,可得下述关系式123g ggI R R R I I R ++=-对10mA 档和100mA 档,可分别得出23110g gg I R R I R R +=-+2312100ggg I R R I R R R +=-++式中原表头电流g I 的单位取为mA ,内阻g R 的单位取为Ω。

由以上三式消去2R 、3R ,G1R 2R 3R 1mA10mA100mA图11-36图(5.1)利用R 1=144Ω,得出g I 与g R 之间满足的关系式为(160)160g g I R += 表头A 的参数为g I =0.2mA ,g R =660Ω,因 (160)0.2(160660)164160g g I R +=⨯+=≠ 故表头A 不能在保持R 1、R 2和R 3不变的条件下使用。

表头B 的参数为g I =0.5mA ,g R =120Ω。

虽然 (160)0.5(120160)140g g I R +=⨯+=≠ 但若将g R 加上40Ω,是表头B 的内阻变为g R '=g R +40=160Ω,即可满足原表头的g I 与g R 之间的关系。

因此,答案是,表头B 可用来修复次此电流计,办法是将表头B 与一个40Ω的电阻串联后接入原表头的位置即可。

6、如图(6.1)所示,已知表头内阻g0R 满篇电流为g0I ,改装后电流表的三档量程分别为11g0I n I = ,22g0I n I =,33g0I n I =,求分流电阻R 1,R 2,R 3。

解析:这是一道多量程电流表电阻取值规律的讨论题 根据知识概要中的分析有 0g 1R R n =-并对1I 档有 0g 12311R R R R n ++=- (1)对2I 档有 0g 12321R R R R n ++=- (2)对3I 档有 0g 12331R R R R n ++=- (3)令 1231R R R R ++=并,23R R R +=并2,3R R =并3 则(1)~(3)可化为G1R 2R 3R∙1I3I2I图(6.1)0g 1R n R R =-并1并1 (4) 0g 2R n R R =-并2并2 (5) 0g 3R n R R =-并3并3 (6) 比较(4)~(6)可得1231i i n R n R n R n R ==== 并并2并3并 (7)(7)式表明:各量程的扩程倍数(ii gI n I =)与该量程的分流电阻之积为一常数。

所以 1111i i iR R R n I n I ==并并并 (8) (8)式的物理意义是:在闭路抽头式多量程电流表中,某量程是最小量程的多少倍,该量程的分流电阻就是总分流电阻的多少分之一。

由此不难求的R 1,R 2,R 3之值。

7、金属导体中的自由电子在外电场的作用下产生定向漂移运动。

(1)被电厂加速的电子收到的阻力与速度成正比,即f kv =,从整体上看,可以认为电子做匀速运动,是求出这个速度(设导体内场强为E )(2)在截面积S 、长L 的铜线的两端加上电压,产生稳恒电流。

设每单位体积中自由电子数位n ,电子作匀速运动,受到的阻力与速度成正比,比例系数为k ,试求这根铜线的电阻。

(3)电流会产生热,这可作如下解释:电流流动要反抗阻力,为了保持自由电子的匀速漂移运动,需从外电场供给能量,这些能量变成了热。

设-62S=1.010m ⨯,293=1.010m n -⨯,171=3.01010g k s --⨯⋅,问这根铜线中每秒产生多少焦耳的热量?设电子漂移速度为41=0.8010m v s --⨯⋅.解析 (1)因为电子做匀速运动所以合外力为零,即eE Kv =所以 v e E k =(2)根据电流的微观表达式I envs =及(1)中答案v eE k =可得2e nSEI k=再考虑场强与电势差的关系E U L =,得 2kLR e nS=(3)整个铜线中的电子数为nSL ,每个电子克服阻力做功的功率为2fv kv v Kv =⋅=,因而每秒钟整个铜导线产生热量为2296217421.010 1.010 1.010 3.010(0.8010)1.92()Q nSLkv J ---==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 8、在FeCl 3溶液中有直流电流通过时,阴极板上铁的沉积速度为v (沉积速度等于每秒钟极板上沉积铁的厚度增加量),设阴极板面积为S ,试计算该通过多大的电流(已知铁的密度ρ,铁的化合价n ,铁的摩尔质量M ,法拉第常数F )。

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