最新物理恒定电流测试题及答案

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高考物理稳恒电流题20套(带答案)

高考物理稳恒电流题20套(带答案)一、稳恒电流专项训练1．材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线，其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验．(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0 T，不考虑磁场对电路其他部分的影响)．要求误差较小．提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝150 ΩB．滑动变阻器R，总电阻约为20 ΩC．电流表A，量程2.5 mA，内阻约30 ΩD．电压表V，量程3 V，内阻约3 kΩE．直流电源E，电动势3 V，内阻不计F．开关S，导线若干(2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：123456U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B＝______Ω.结合题图可知待测磁场的磁感应强度B＝______T.(3)试结合题图简要回答，磁感应强度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？________________________________________________________________________.(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论？___________________________________________________________________________.【答案】（1）见解析图（2）1500；0.90（3）在0～0.2T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在2．在如图所示的电路中，电源内电阻r=1Ω，当开关S 闭合后电路正常工作，电压表的读数U=8.5V ，电流表的读数I=0.5A ．求： ①电阻R ； ②电源电动势E ； ③电源的输出功率P ．【答案】(1)17R =Ω；(2)9E V =；(3) 4.25P w = 【解析】【分析】【详解】(1)由部分电路的欧姆定律，可得电阻为：5UR I==Ω (2)根据闭合电路欧姆定律得电源电动势为E ＝U ＋Ir ＝12V (3)电源的输出功率为P ＝UI ＝20W 【点睛】部分电路欧姆定律U =IR 和闭合电路欧姆定律E =U +Ir 是电路的重点，也是考试的热点，要熟练掌握．3．如图1所示，用电动势为E 、内阻为r 的电源，向滑动变阻器R 供电．改变变阻器R 的阻值，路端电压U 与电流I 均随之变化．（1）以U 为纵坐标，I 为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R 变化过程中U -I 图像的示意图，并说明U-I 图像与两坐标轴交点的物理意义．（2）a ．请在图2画好的U -I 关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；b ．请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件．（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和．【答案】（1）U–I图象如图所示：图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流（2）a如图所示：b.2 4 E r（3）见解析【解析】（1）U–I图像如图所示，其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流（2）a．如图所示b．电源输出的电功率：2222 ()2E EP I R RrRrR rR===+++当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为2max=4EPr（3）电动势定义式：WEq=非静电力根据能量守恒定律，在图1所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即22W I rt I Rt Irq IRq=+=+E Ir IR U U=+=+外内本题答案是：（1）U–I图像如图所示，其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流（2）a．如图所示当外电路电阻R=r时，电源输出的电功率最大，为2max=4EPr（3）E U U =+外内点睛：运用数学知识结合电路求出回路中最大输出功率的表达式，并求出当R =r 时，输出功率最大．4．如下左图所示，R1＝14Ω，R2＝9Ω，当S 扳到位置1时，电压表示数为2.8V ，当开关S 扳到位置2时，电压表示数为2.7V ，求电源的电动势和内阻？（电压表为理想电表）【答案】E=3V, r=1Ω【解析】试题分析：根据开关S 扳到位置1和2时，分别由闭合电路欧姆定律列出含有电动势和内阻的方程，联立组成方程组求解．解：根据闭合电路欧姆定律，可列出方程组：当开关S 扳到位置1时，E=U 1+I 1r=U 1+当开关S 扳到位置2时，E=U 2+I 2r=U 2+代入解得：E=3V ，r=1Ω答：电源的电动势和内阻分别为3V 和1Ω．【点评】本题提供了一种测量电源的电动势和内阻的方法，可以用电阻箱代替两个定值电阻，即由电压表和电阻箱并连接在电源上，测量电源的电动势和内阻，此法简称伏阻法．5．在图所示的电路中，电源电压U 恒定不变，当S 闭合时R 1消耗的电功率为9W ，当S 断开时R 1消耗的电功率为4W ，求：（1）电阻R 1与R 2的比值是多大？（2）S 断开时，电阻R 2消耗的电功率是多少？（3）S 闭合与断开时，流过电阻R 1的电流之比是多少？【答案】2∶1，2W ，3∶2 【解析】【分析】【详解】（1）当S 闭合时R 1消耗的电功率为9W,则：2119WUPR==当S断开时R1消耗的电功率为4W，则：21112'()4WUP RR R=+=解得：12:2:1R R=(2)S断开时R1和R2串联，根据公式2P I R=，功率之比等于阻值之比，所以：1122':':2:1P P R R==又因为1'4WP=，所以，S断开时，电阻R2消耗的电功率：22'WP=(3)S闭合时：1UIR=S断开时:12'URIR+=所以：1212'3R RIRI+==6．如图所示，电源电动势E＝27 V，内阻r＝2 Ω，固定电阻R2＝4 Ω，R1为光敏电阻．C为平行板电容器，其电容C＝3pF，虚线到两极板距离相等，极板长L＝0.2 m，间距d＝1.0×10－2 m．P为一圆盘，由形状相同透光率不同的二个扇形a、b构成，它可绕AA′轴转动．当细光束通过扇形a、b照射光敏电阻R1时，R1的阻值分别为12 Ω、3 Ω.有带电量为q＝－1.0×10－4 C微粒沿图中虚线以速度v0＝10 m/s连续射入C的电场中．假设照在R1上的光强发生变化时R1阻值立即有相应的改变．重力加速度为g＝10 m/s2.(1)求细光束通过a照射到R1上时，电容器所带的电量；(2)细光束通过a照射到R1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，求细光束通过b照射到R1上时带电微粒能否从C的电场中射出．【答案】（1）111.810CQ-=⨯（2）带电粒子能从C的电场中射出【解析】【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流，再由欧姆定律求出电容器的电压，即可由Q=CU求其电量；细光束通过a照射到R1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，电场力与重力二力平衡．细光束通过b照射到R1上时，根据牛顿第二定律求粒子的加速度，由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C的电场中射出．【详解】（1）由闭合电路欧姆定律，得12271.5A 1242EIR R r===++++又电容器板间电压22CU U IR==，得U C=6V设电容器的电量为Q，则Q=CU C解得111.810CQ-=⨯（2）细光束通过a照射时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则有CUmg qd=解得20.610m kg-=⨯细光束通过b照射时，同理可得12CU V'=由牛顿第二定律，得CUq mg mad'-=解得210m/sa=微粒做类平抛运动，得212y at=，ltv=解得20.210m2dy-=⨯<，所以带电粒子能从C的电场中射出．【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动，解题的关键是明确带电粒子的受力情况，判断其运动情况，对于类平抛运动，要掌握分运动的规律并能熟练运用．7．如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω．间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d 的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）．现调节滑动变阻器R，使小球恰能静止在A处；然后再闭合K，待电场重新稳定后释放小球p．取重力加速度g=10m/s2．求：（1）小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压；（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；（3）小球p到达杆的中点O时的速度．【答案】(1)U=20V (2)R x=8Ω (3)v=1.05m/s 【解析】【分析】【详解】(1)小球带负电；恰能静止应满足：U mg Eq qd==30.01100.220110mgdU V Vq-⨯⨯===⨯(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为R x，由电路电压关系:22xE UR R r R=++代入数据求得R x=8Ω(3)闭合电键K后，设电场稳定时的电压为U'，由电路电压关系:1212'xE UR R r R=++代入数据求得U'=10011V由动能定理:211222dmg U q mv='-代入数据求得v=1.05m/s【点睛】本题为电路与电场结合的题目，要求学生能正确掌握电容器的规律及电路的相关知识，能明确极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压．8．如图所示电路中，R1=6 Ω，R2=12 Ω，R3=3 Ω，C=30 μF，当开关S断开，电路稳定时，电源总功率为4 W，当开关S闭合，电路稳定时，电源总功率为8 W，求：(1)电源的电动势E和内电阻r；(2)在S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？【答案】（1）8V ,1Ω （2）1.8×10﹣4C ,0 C【解析】【详解】（1）S 断开时有： E=I 1（R 2+R 3）+I 1r…① P 1=EI 1…②S 闭合时有：E=I 2（R 3+1212R R R R +）+I 2r…③ P 2=EI 2…④由①②③④可得：E=8V ；I 1=0.5A ；r=1Ω；I 2=1A （3）S 断开时有：U=I 1R 2得：Q 1=CU=30×10-6×0.5×12C=1.8×10-4C S 闭合，电容器两端的电势差为零，则有：Q 2=09．如图所示，两条平行的金属导轨相距L =lm ，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN 和PQ 的质量均为m =0.2kg ，电阻分别为R MN =1Ω和R PQ =2Ω．MN 置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5，PQ 置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t =0时刻起，MN 棒在水平外力F 1的作用下由静止开始以a =1m /s 2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ 则在平行于斜面方向的力F 2作用下保持静止状态．t =3s 时，PQ 棒消耗的电功率为8W ，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN 始终在水平导轨上运动．求：（1）磁感应强度B 的大小；（2）t =0～3s 时间内通过MN 棒的电荷量；（3）求t =6s 时F 2的大小和方向；（4）若改变F 1的作用规律，使MN 棒的运动速度v 与位移s 满足关系：v =0.4s ，PQ 棒仍然静止在倾斜轨道上．求MN 棒从静止开始到s =5m 的过程中，系统产生的焦耳热．【答案】（1）B = 2T ；（2）q = 3C ；（3）F 2=-5.2N （负号说明力的方向沿斜面向下）（4）203Q J =【解析】【分析】t =3s 时，PQ 棒消耗的电功率为8W ，由功率公式P =I 2R 可求出电路中电流，由闭合电路欧姆定律求出感应电动势．已知MN 棒做匀加速直线运动，由速度时间公式求出t =3s 时的速度，即可由公式E =BLv 求出磁感应强度B ；根据速度公式v =at 、感应电动势公式E =BLv 、闭合电路欧姆定律和安培力公式F =BIL 结合，可求出PQ 棒所受的安培力大小，再由平衡条件求解F 2的大小和方向；改变F 1的作用规律时，MN 棒做变加速直线运动，因为速度v 与位移x 成正比，所以电流I 、安培力也与位移x 成正比，可根据安培力的平均值求出安培力做功，系统产生的热量等于克服安培力，即可得解．【详解】（1）当t =3s 时，设MN 的速度为v 1，则v 1=at =3m/s 感应电动势为：E 1=BL v 1 根据欧姆定律有：E 1=I (R MN + R PQ ) 根据P =I 2 R PQ 代入数据解得：B =2T(2)当t ＝6 s 时，设MN 的速度为v 2，则速度为：v 2＝at ＝6 m/s 感应电动势为：E 2＝BLv 2＝12 V 根据闭合电路欧姆定律：224MN PQE I A R R ==+安培力为：F 安＝BI 2L ＝8 N规定沿斜面向上为正方向，对PQ 进行受力分析可得： F 2＋F 安cos 37°＝mg sin 37°代入数据得：F 2＝－5.2 N(负号说明力的方向沿斜面向下)(3)MN 棒做变加速直线运动，当x ＝5 m 时，v ＝0.4x ＝0.4×5 m/s ＝2 m/s 因为速度v 与位移x 成正比，所以电流I 、安培力也与位移x 成正比，安培力做功：12023MN PQ BLv W BL x J R R =-⋅⋅=-+安【点睛】本题是双杆类型，分别研究它们的情况是解答的基础，运用力学和电路．关键要抓住安培力与位移是线性关系，安培力的平均值等于初末时刻的平均值，从而可求出安培力做功．10．麦克斯韦的电磁场理论告诉我们：变化的磁场产生感生电场，该感生电场是涡旋电场；变化的电场也可以产生感生磁场，该感生磁场是涡旋磁场．（1）如图所示，在半径为r 的虚线边界内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为B =kt （k >0且为常量）．将一半径也为r 的细金属圆环（图中未画出）与虚线边界同心放置．①求金属圆环内产生的感生电动势ε的大小．②变化的磁场产生的涡旋电场存在于磁场内外的广阔空间中，在与磁场垂直的平面内其电场线是一系列同心圆，如图中的实线所示，圆心与磁场区域的中心重合．在同一圆周上，涡旋电场的电场强度大小处处相等．使得金属圆环内产生感生电动势的非静电力是涡旋电场对自由电荷的作用力，这个力称为涡旋电场力，其与电场强度的关系和静电力与电场强度的关系相同．请推导金属圆环位置的涡旋电场的场强大小E 感．（2）如图所示，在半径为r 的虚线边界内有一垂直于纸面向里的匀强电场，电场强度大小随时间的变化关系为E =ρt （ρ>0且为常量）．①我们把穿过某个面的磁感线条数称为穿过此面的磁通量，同样地，我们可以把穿过某个面的电场线条数称为穿过此面的电通量．电场强度发生变化时，对应面积内的电通量也会发生变化，该变化的电场必然会产生磁场．小明同学猜想求解该磁场的磁感应强度B 感的方法可以类比（1）中求解E 感的方法．若小明同学的猜想成立，请推导B 感在距离电场中心为a （a <r ）处的表达式，并求出在距离电场中心2r和2r 处的磁感应强度的比值B 感1：B 感2．②小红同学对上问通过类比得到的B 感的表达式提出质疑，请你用学过的知识判断B 感的表达式是否正确，并给出合理的理由．【答案】（1）①2k r π ②kr2；（2）①1:1②不正确. 【解析】【分析】（1）①根据法拉第电磁感应定律求解金属圆环内产生的感生电动势ε的大小．②在金属圆环内，求解非静电力对带电量为-q 的自由电荷所做的功，求解电动势，从而求解感应电场强度；（2）①类比（1）中求解E 感的过程求解两处的磁感应强度的比值；②通过量纲分析表达式的正误. 【详解】（1）①根据法拉第电磁感应定律得()2B S BS k r t t tεπ∆⋅∆Φ∆====∆∆∆ ②在金属圆环内，非静电力对带电量为-q 的自由电荷所做的功W 非=qE 感·2πr 根据电动势的定义W q非ε=解得感生电场的场强大小22krE r t π∆Φ==∆感（2）①类比（1）中求解E 感的过程，在半径为R 处的磁感应强度为2eB R tπ∆Φ=∆感在R=a 时，2e E a πΦ=，解得2aB ρ=感在R=2r 时， 212e rE π⎛⎫Φ= ⎪⎝⎭，解得14r B ρ=感将R=2r 时， 22e E r πΦ=，解得24rB ρ=感所以1211B B =感感 ② 上问中通过类比得到的B 感的表达式不正确；因为通过量纲分析我们知道：用基本物理量的国际单位表示2eB R tπ∆Φ=∆感的导出单位为24kg m A s⋅⋅ ；又因为F B IL =，用基本物理量的国际单位表示F B IL =的导出单位为2kgA s ⋅．可见，通过类比得到的B 感的单位是不正确的，所以2e B R tπ∆Φ=∆感的表达式不正确．【点睛】考查电磁学综合运用的内容，掌握法拉第电磁感应定律、电场强度和磁感应强度的应用，会用类比法解决问题以及用物理量的量纲判断表达式的正误．11．如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为1m ，导轨平面与水平面的夹角θ=37°，其上端接一阻值为3Ω的灯泡D ．在虚线L 1、L 2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B ，且磁感应强度B=1T ，磁场区域的宽度为d=3.75m ，导体棒a 的质量m a =0.2kg 、电阻R a =3Ω；导体棒b 的质量m b =0.1kg 、电阻R b =6Ω，它们分别从图中M 、N 处同时由静止开始沿导轨向下滑动，b 恰能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a 正好进入磁场．不计a 、b 之间的作用，g=10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）b 棒进入磁场时的速度？（2）当a 棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率？（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量？【答案】（1）b 棒进入磁场时的速度为4.5m/s ；（2）当a 棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率为；（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量为3.4J【解析】试题分析：（1）设b棒进入磁场时速度V b，对b受力分析，由平衡条件列式即可求解；（2）b棒穿出磁场前，a棒一直匀加速下滑，根据牛顿第二定律求出下滑的加速度，根据运动学公式求出时间和a进入磁场时速度，进而求出a棒切割磁感线产生感应电动势，根据串并联电路的特点及P=求解灯泡功率；（3）由平衡条件求出最终匀速运动的速度，对a棒穿过磁场过程应用动能定理即可求解．解：（1）设b棒进入磁场时速度V b，对b受力分析，由平衡条件可得由电路等效可得出整个回路的等效电阻所以v b=4.5m/s（2）b棒穿出磁场前，a棒一直匀加速下滑，下滑的加速度a=gsinθ=6m/s2b棒通过磁场时间t=a进入磁场时速度v a=v b+at=9.5m/sa棒切割磁感线产生感应电动势E a=BLv a=9.5V灯泡实际功率P=（3）设a棒最终匀速运动速度为v′a，a受力分析，由平衡条件可得解得：v′a=6m/s对a棒穿过磁场过程应用动能定理﹣W安=3.4J由功能关系可知，电路中产生的热量Q=W安=3.4J答：（1）b棒进入磁场时的速度为4.5m/s；（2）当a棒进入磁场区域时，小灯泡的实际功率为；（3）假设a 棒穿出磁场前已达到匀速运动状态，求a 棒通过磁场区域的过程中，回路所产生的总热量为3.4J【点评】（1）解答这类问题的关键是通过受力分析，正确分析安培力的变化情况，找出最大速度的运动特征．（2）电磁感应与电路结合的题目，明确电路的结构解决问题．12．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距L ，导轨平面与水平面夹角为α，导轨电阻不计，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为L 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m 、电阻为R.两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中R 2为一电阻箱，已知灯泡的电阻R L ＝4R ，定值电阻R 1＝2R ，调节电阻箱使R 2＝12R ，重力加速度为g ，闭合开关S ，现将金属棒由静止释放，求：(1)金属棒下滑的最大速度v m ；(2)当金属棒下滑距离为s 0时速度恰好达到最大，则金属棒由静止下滑2s 0的过程中，整个电路产生的电热；(3)改变电阻箱R 2的值，当R 2为何值时，金属棒达到匀速下滑时R 2消耗的功率最大．【答案】(1)226sin m mgR v B L α= (2)322204418sin 2sin m g R Q mgs B Lαα=- (3) 24R R =时，R 2消耗的功率最大．【解析】试题分析：（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，达到最大时有 mgsina ＝F 安① F 安＝BIL② I ＝③其中 R 总＝6R④联立①～④式得金属棒下滑的最大速度⑤（2）由动能定理W G －W 安＝mv m 2⑥ 由于W G =2mgs 0sinαW 安= Q 解得Q ＝2mgs 0sinα－mv m 2 将⑤代入上式可得也可用能量转化和守恒求解：再将⑤式代入上式得（3）因金属棒匀速下滑故mgsinα = BIL⑦P2=I22R2 ⑧联立得即当，即时，R2消耗的功率最大．考点：导体切割磁感线时的感应电动势、闭合电路欧姆定律、电磁感应中的能量转化．【名师点睛】略．13．如图甲所示，在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻，两导轨在同一平面内，质量为m=0.2kg，长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨，使其从靠近电阻处由静止开始下滑，已知导体棒电阻为r=1Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示．求：（1）导轨平面与水平面间夹角θ（2）磁场的磁感应强度B；（3）若靠近电阻处到底端距离为S=7.5m，ab棒在下滑至底端前速度已达5m/s，求ab棒下滑到底端的整个过程中，电阻R上产生的焦耳热．【答案】（1）导轨平面与水平面间夹角θ为30°．（2）磁场的磁感应强度B为1T．（3）ab棒下滑到底端的整个过程中，电阻R上产生的焦耳热是4J．【点评】本题的解题关键是根据牛顿第二定律和安培力公式推导出安培力与速度的关系式，结合图象的信息求解相关量．【解析】试题分析：（1）设刚开始下滑时导体棒的加速度为a 1，则a 1=5得：（2）当导体棒的加速度为零时，开始做匀速运动，设匀速运动的速度为v 0，导体棒上的感应电动势为E ，电路中的电流为I ，由乙图知，匀速运动的速度v 0=5 此时，，，联立得：（4）设ab 棒下滑过程，产生的热量为Q ，电阻R 上产生的热量为Q R ，则，考点：本题考查电磁感应、能量守恒14．用质量为m 、总电阻为R 的导线做成边长为l 的正方形线框MNPQ ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l ，如图所示，线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l （即ab l =）、磁感应强度为B 的有界匀强磁场，磁场的边界'aa 、'bb 垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直，线框从图示位置由静止释放，恰能匀速穿过磁场区域，重力加速度为g ，求：（1）线框通过磁场时的速度v ；（2）线框MN 边运动到'aa 的过程中通过线框导线横截面的电荷量q ；（3）通过磁场的过程中，线框中产生的热量Q 。

高中物理恒定电流试题及答案

高中物理恒定电流试题及答案高中物理恒定电流试题及答案一、选择题1、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横截面的电量越多，导体中的电流越大 D. 电流的方向就是自由电荷定向移动的方向2、短路的电路中会出现以下哪种现象？ ( ) A. 灯泡会亮 B. 灯泡不亮 C. 电源被烧坏 D. 电阻被烧坏3、两个完全相同的电容器并联，当两电容器并联的总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量时，每个电容器所带的电荷量是多少？ ( )A. 1/2B. 2/3C. 3/2D. 1/4二、填空题4、将一根铜导线接在电路中，要使导线发热达到最高值，下列方法中有效的是 ( ) A. 增大原电流 B. 减小原电压 C. 并联一根相同导线 D. 串联一根相同导线41、一根电阻为 R 的导线接在某电源上，测得导线端电压为 U，忽略导线电阻，则该电源的电动势为多少？ ( )三、解答题6、有一个电源 E，内阻为 r，外接负载 R，原电源输出电压为 U，负载 R 上电压为 Ud，则 U 与 Ud 之间的关系是什么？为什么？61、设计一个电路，使两个灯泡并联，并且每个灯泡都可以独立控制。

答案：一、选择题1、C 解析：电流的大小取决于单位时间内通过导体横截面的电量，与电荷量的大小和速率均无关。

因此，选项 C 正确。

2、B 解析：短路时，电路中的电阻变得非常小，电流会瞬间变得非常大，导致电源和电阻容易被烧坏。

因此选项 B 正确。

3、A 解析：两个完全相同的电容器并联，总电荷量等于原来单个电容器所带电荷量的两倍，因此每个电容器所带的电荷量为原来的 1/2。

故选项 A 正确。

二、填空题4、C 解析：要使导线发热达到最高值，需要增大导线的电流，根据欧姆定律公式电流与电压成反比，因此需要减小原电压或者并联一根相同导线来分担电压。

故选项 C 正确。

41、根据全电路欧姆定律，有 E = U + Ir，所以 E = U/r + Ir + U。

鲁科版高中物理必修第三册第3章恒定电流检测含答案

第3章恒定电流满分100分,限时75分钟一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。

每小题只有一个选项符合题目要求)1.关于电流,下列各种说法中正确的是()A.电流的定义式I=qt,适用于任何电荷的定向移动形成的电流B.由I=nqSv可知,金属导体中自由电荷的定向移动速率越大,电流一定越大C.电荷定向移动的方向就是电流的方向D.因为电流有方向,所以电流是矢量2.由4个电阻连接成的混联电路如图所示。

R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω。

把42 V的电压加在a、b两端,则()A.通过R1的电流为1 AB.通过R2的电流为1 AC.通过R3的电流为1 AD.通过R4的电流为2.5 A3.如图所示为电阻A、B的U-I图线,将两电阻并联后接入电路,两电阻两端的电压从0增大到U1的过程中,下列说法正确的是()A.相同时间内,通过电阻B的电荷量大于通过电阻A的电荷量B.电阻A的阻值先小于电阻B的阻值,后大于电阻B的阻值C.通过两电阻的电流之差先增大后减小D.电压为U1时,电阻A的阻值比电阻B的阻值大4.市面上有一款手机,已知其锂离子电池容量为5 000 mA·h,手机支持超级快充“20 V/4.4 A”,兼容“11 V/6 A”或“10 V/4 A”超级快充,电池电动势为3.6 V,正常通话额定功率为2 W,则()A.题中“mA·h”是能量的单位B.超级快充对应的最大功率是66 WC.充满电后可以正常通话的时间为9 hD.充满电后可以正常通话的时间为18 h5.把表头G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是()A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B.改装后,表头G两端允许加的电压增大了C.改装后,表头G自身的电阻减小了D.改装后使用时,表头G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的最大电流增大了6.如图所示的电路中,A1和A2为理想电流表,示数分别为I1和I2,R1∶R2∶R3=1∶2∶3;当a、b 两点间加以恒定的电压U后,下列结论正确的是()A.I1∶I2=3∶4B.I1∶I2=4∶9C.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为3∶5D.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为1∶17.按如图甲所示电路图连接电路,实验中闭合开关S后,逐渐调节电阻箱的电阻,并记录阻值R 和电流表的示数I,用描点法得如图乙所示的I-R图像。

人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》测试题(含答案)

第二章《恒定电流》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．两根材料相同的粗细均匀导线甲和乙，其横截面积之比为1∶3，阻值之比为3∶2，则导线甲、乙的长度之比为（）A．1∶3B．1∶2C．2∶3D．3∶12．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A．无论接不接入外电路，蓄电池两极间的电压都为2 VB．蓄电池内每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为内能C．蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5 V）的大3．日常生活中，在下列电器中，哪些属于纯电阻用电器？（）A．电扇和电吹风B．空调和电冰箱C．电烙铁和电热毯D．电解槽4．如图为滑动变阻器的示意图，A、B、C、D为4个接线柱，当滑动片P由C向D移动时，若要使变阻器接入电路的电阻由大变小，应将电阻器的哪两个接线柱连入电路A．A和B B．A和D C．B和C D．C和D5．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C，闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，则（）A．电压表示数U和电流表示数I的比值不变B．变化过程中△U和△I的比值保持不变C．电阻R0两端电压减小，减小量为△UD．电阻R0两端电压增大，增大量为△U6．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论错误的是A．电源的电动势为6.0 V B．电源的内阻为2 ΩC．电源的短路电流为0.5 A D．当外电阻为2 Ω时电源的输出功率最大7．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表的示数减小△U（电压表为理想电表），在这个过程中：（）A．R2两端的电压增加，增加量一定等于△UB．流过R的电流会减小C．路端电压减小，减少量一定等于△UD．△U和干路电流的变化△I的比值保持不变8．如图，在“用多用表测电阻”的实验中，选用“×10”倍率的欧姆挡测量一电阻时，指针指在刻度20和30间的中央位置，该被测电阻的阻值R所在区间为（）A．20Ω＜R＜25ΩB．25Ω≤R＜30ΩC．200Ω＜R＜250ΩD．250Ω≤R＜300Ω9．如图所示电路，电源电势为E，内阻为r．当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作．已知指示灯L的电阻为0R，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是（）A ．电动机的额定电压为IRB ．电动机的输出功率为2IE I R -C ．电源的输出功率为2IE I r -D ．整个电路的热功率为()20I R r +10．在新农村建设的街道亮化工程中，全部使用太阳能路灯，如图是某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则电池板的内阻值约为（）A ．0.14ΩB ．7.35ΩC ．6.23ΩD ．0.16Ω11．如图所示，闭合直角三角形线框，底边长为l ，现将它匀速拉过宽度为d 的匀强磁场（l ＞d ）．若以逆时针方向为电流的正方向，则以下四个I ﹣t 图象中正确的是（） 12．在如图所示的并联电路中，保持干路上的电流I 不变，当增大R 1的阻值时（）A ．R 1和R 2上的电压减小B ．R 1上的电流I 1增大C ．R 2上的电流I 2减小D ．I 1和I 2之和不变13．成都七中某研究性学习小组设计了一个加速度计，如图所示。

高二物理恒定电流练习题(含答案)

高二物理恒定电流练习题(含答案) 高二物理恒定电流1.当变阻器R的阻值增加时，R两端的电压将减小，通过R的电流强度将减小。

2.若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时，L2变亮，L1、L3、L4不变。

3.当滑动触头P向b端滑动时，A灯变暗，B灯变亮，R1消耗的功率变小。

4.原来断开的开关K闭合时，电路中Ua降低，Ub升高。

5.滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向a端移动过程中，A2示数先增大后减小，A1示数先减小后增大。

6.电上所带电量为4μC。

7.可变电阻R4的取值为40Ω。

8.要使液滴上升，可使R2减小。

9.在这个电路中，有一个水平放置的平行板电C，带电液滴静止在其中。

四个电键都是闭合的。

如果只打开一个电键，液滴会怎样运动？选项包括：A。

只打开K1，液滴仍然保持静止；B。

只打开K2，液滴会加速向上运动；C。

只打开K3，液滴仍然保持静止；D。

只打开K4，液滴会加速向下运动。

10.在这个电路中，开关K最初是闭合的。

当电阻R1和R2的滑片处于图中所示位置时，带电尘埃P悬浮在平行板电中，保持静止状态。

要使尘埃加速向下运动，应该采取哪些措施？选项包括：A。

将R1的滑片向上移动；B。

将R2的滑片向上移动；C。

将R2的滑片向下移动；D。

断开开关K。

11.在这个电路中，电源的电动势是恒定的。

如何使灯泡变暗？选项包括：A。

增大R1；B。

减小R1；C。

增大R2；D。

减小R2.13.这个电路中，直线OAC表示某个直流电源的总功率P总随电流I变化的图像，抛物线OBC表示同一个电源内部的热功率Pr随电流I变化的图像。

如果A和B对应的横坐标是2A，那么线段AB表示的功率和I=2A对应的外电阻是什么？选项包括：A。

2W，0.5Ω；B。

4W，2Ω；C。

2W，1Ω；D。

6W，2Ω。

14.在这个电路中，电阻R=3Ω。

当开关K断开时，电源内电路消耗功率与输出功率之比为1:3；当K闭合时，电源内电路消耗功率与输出功率相等。

那么当K断开和闭合时，电灯L上消耗功率的比例是多少？选项包括：A。

物理稳恒电流题20套(带答案)及解析

物理稳恒电流题20套(带答案)及解析一、稳恒电流专项训练1．如图，ab 和cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN 和M′N′是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m 和2m.竖直向上的外力F 作用在杆MN 上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R ，导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨电阻可忽略，重力加速度为g.在t ＝0时刻将细线烧断，保持F 不变，金属杆和导轨始终接触良好．求：(1)细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度之比； (2)两杆分别达到的最大速度．【答案】（1）1221v v = （2）12243mgR v B l = ；22223mgR v B l= 【解析】【分析】细线烧断前对MN 和M'N'受力分析，得出竖直向上的外力F=3mg ，细线烧断后对MN 和M'N'受力分析，根据动量守恒求出任意时刻两杆运动的速度之比．分析MN 和M'N'的运动过程，找出两杆分别达到最大速度的特点，并求出．【详解】解：（1）细线烧断前对MN 和M'N'受力分析，由于两杆水平静止，得出竖直向上的外力F=3mg ．设某时刻MN 和M'N'速度分别为v 1、v 2．根据MN 和M'N'动量守恒得出：mv 1﹣2mv 2=0 解得：122v v =： ① （2）细线烧断后，MN 向上做加速运动，M'N'向下做加速运动，由于速度增加，感应电动势增加，MN 和M'N'所受安培力增加，所以加速度在减小．当MN 和M'N'的加速度减为零时，速度最大．对M'N'受力平衡：BIl=2mg②，EI R=③，E=Blv 1+Blv 2 ④ 由①﹣﹣④得：12243mgR v B l =、22223mgRv B l = 【点睛】能够分析物体的受力情况，运用动量守恒求出两个物体速度关系．在直线运动中，速度最大值一般出现在加速度为0的时刻．2．材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+αt )，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t =0℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m ，碳的电阻率为3.5×10-5Ω·m ；在0℃附近，铜的电阻温度系数为3．9×10-3℃-1，碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1．将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m 的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）．【答案】3．8×10-3m 【解析】【分析】【详解】设所需碳棒的长度为L 1，电阻率为1ρ，电阻恒温系数为1α；铜棒的长度为2L ，电阻率为2ρ，电阻恒温系数为2α．根据题意有1101)l t ρρα=+（①2202)l t ρρα=+（②式中1020ρρ、分别为碳和铜在0℃时的电阻率．设碳棒的电阻为1R ，铜棒的电阻为2R ，有111L R S ρ=③，222LR Sρ=④ 式中S 为碳棒与铜棒的横截面积．碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为12R R R =+⑤，012L L L =+⑥式中0 1.0m L = 联立以上各式得：10112022121020L L L L R t S S Sραραρρ+=++⑦ 要使电阻R 不随温度t 变化，⑦式中t 的系数必须为零．即101120220L L ραρα+=⑧ 联立⑥⑧得：20210202101L L ραραρα=-⑨代入数据解得：313810m L -=⨯．⑩ 【点睛】考点：考查了电阻定律的综合应用本题分析过程非常复杂，难度较大，关键是对题中的信息能够吃投，比如哦要使电阻R 不随温度t 变化，需要满足的条件3．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

恒定电流、磁场、电磁感应测试题(含答案)

恒定电流、磁场、电磁感应测试题（含答案）注意:本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，共110分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，1-7小题只有一个选项正确，8-12小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

）1．如图所示，一条形磁铁，从静止开始，穿过采用双线绕成的闭合线圈，条形磁铁在穿过线圈过程中可能做（ C ）A ．减速运动B ．匀速运动C ．自由落体运动D ．非匀变速运动2．如图所示电路（a ）(b )中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，接通S ，使电路达到稳定，灯泡A 发光（ A ）A ．在电路（a ）中，断开S ，A 将渐渐变暗B ．在电路（a ）中，断开S ，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C ．在电路（b ）中，断开S ，A 将渐渐变暗D ．在电路（b ）中，断开S ，A 立即熄灭3．著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈金属小球，如图所示。

在线圈接通电源的瞬间发现圆板做顺时针转动（俯视），则下列说法正确的是： DA ．圆板上的金属小球一定带正电B ．圆板上的金属小球一定带负电C ．圆板上的金属小球可能不带电D ．圆板上的金属小球可能带负电4．如图所示，A 为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负电荷─Q ，在A 正上方用丝线悬挂一个金属圆环B （丝线未画出），使B 的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘A 的轴线O 1O 2重合。

现使橡胶盘A 由静止开始绕其轴线O 1O 2按图中箭头方向加速转动，则（ B ）A ．金属圆环B 有扩大半径的趋势，丝线受到拉力增大 B ．金属圆环B 有缩小半径的趋势，丝线受到拉力减小C ．金属圆环B 有扩大半径的趋势，丝线受到拉力减小D ．金属圆环B 有缩小半径的趋势，丝线受到拉力增大5．如图甲所示，平行于y 轴的导体棒以速度v 向右匀速直线运动，经过半径为R 、磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势E 与导体棒位置x 关系的图像是图乙的（ A ）ABv图甲图乙 6．如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R =10cm 的圆柱形桶内有B =0.1T 的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱桶某一直径两端开有两个小孔．作为入射孔和出射孔．离子束以不同角度入射，最后有不同速度的离子束射出．现有一离子源发射比荷为γ=2×108C/kg 的正离子，且粒子束中速度分布连续．当入射角α=450，出射离子速度v 的大小是(设离子碰到桶壁均被吸收) （ B ）A ．s m /1026⨯B ．s m /10226⨯C ．s m /10228⨯D ．s m /10246⨯7．如图所示，在水平无限大匀强磁场中，垂直于磁场竖直放置一个无限长的金属框架，质量为m 的金属棒ab ，用绝缘轻质细绳连接一个质量也为m 的重物。

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2010届新课标高三物理第一轮复习阶段性测试题（5）（命题范围：选修3-1 恒定电流）说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共150分；答题时间120分钟．第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）1．横截面的直径为d 、长为l 的导线，两端电压为U ，当这三个量中一个改变时，对自由电子定向运动的平均速率的影响是（）A ．电压U 加倍，自由电子定向运动的平均速率不变B ．导线长度l 加倍，自由电子定向运动的平均速率加倍C ．导线横截面的直径加倍，自由电子定向运动的平均速率不变D ．以上说法均不正确2．图在E 为电源，R 1、R 2为电阻，K 为电键．现用多用电表测量流过电阻R 2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（）A ．保持K 闭合，将红表笔接在a 处，黑表笔接在b 处B ．保持K 闭合，将红表笔接在b 处，黑表笔接在a 处C ．将K 断开，将红表笔接在a 处，黑表笔接在b 处D ．将K 断开，将红表笔接在b 处，黑表笔接在a 处3．如图所示的电路中，输入电压U 恒为12V ，灯泡L 标有“6V 12W ”字样，电动机线圈的电阻Ω=50.0M R ．若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（）A ．电动机的输入功率是12WB ．电动机的输出功率是12WC ．电动机的热功率是2．0WD ．整个电路消耗的电功率是22W4．有人把两节放在3V 的手电筒中小灯泡仅发出微弱光的干电池装到额定电压为3V 的收音机中使用，还可以正常地使用一段时间，这个现象说明（）A ．旧电池与新电池的内电阻相差不大B ．旧电池比新电池的电动势明显小C ．旧电池比新电池的内电阻明显大D ．旧电池与新电池的电动势相差不大5．如图所示，A 、B 、C 分别表示理想电流表或电压表，灯L 1与L 2的额定电压相同，灯L 1的额定功率大于灯L 2的额定功率，当电键S 闭合时，L 1、L 2恰好能正常发光．若A 、B 、C 的示数均不为零，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，用甲、乙、丙三个电动势E 相同而内电阻r 不同的电源，分别给定值电阻R供电.已知甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为丙乙甲r r >>r ，则将R 先后接在这三个电源上时的情况相比，下列说法中正确的是（）A ．接在甲电源上时，通过R 的电流最大B ．接在丙电源上时，通过R 的电流最大C ．接在乙电源上时，电阻R 消耗的电功率最大D ．接在丙电源上时，电阻R 消耗的电功率最大7．“神舟”六号载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的．由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应．“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23﹪．单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V 的电动势，可获得0.1A 的电流，求每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量是（）A ．0.24JB ．0.25JC ．0.26JD ．0.28J8．如图所示，电路中电源的电动势为E ，内电阻为r ，开关S 闭合后，当滑动变阻器R 的滑动片P 向右移动的过程中，三盏规格相同的小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度变化情况是（） A ．灯L1、L 2变亮，灯L 3变暗 B ．灯L2、L 3变亮，灯L 1变暗 C ．灯L 1、L 3变亮，灯L 2变暗 D ．灯L 1变亮，灯L 2、L 3变暗9．某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。

实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（）R短路A．3R短路B．PR断开C．3R断开D．210．在图中所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如下图所示．当开关闭合后，下列判断正确的是（）A．灯泡L1的电阻为12ΩB．通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2电流的2倍C．灯泡L1消耗的电功率为0.75WD．灯泡L2消耗的电功率为0.30W第Ⅱ卷（非选择题，共110分）二、本题共2小题，共20分。

把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答．11．（8分）实验室新进一批毫安表，量程为10mA，内阻为50Ω．实验室备有下列器材：标准毫安表两只，记作mA1和mA2，量程分别为50mA和15mA（内阻均约30Ω左右）；标准变阻箱三只R1、R2、R3，最大阻值分别为9999.9Ω、999.9Ω和99.9Ω；滑动变阻器两只R4和R5，全电阻分别为100Ω和1000Ω；1.5V干电池4节；电键1只；导线若干．请用上述器材对新进毫安表进行校对，以检测表的质量，请设计合理的校对电路，并且使调节尽可能方便，将设计的电路图画在下面方框图中，注明所用器材的标号，并用细线代替导线将右边的实物连接成实验电路．12．（12分）有同学发现实验中多用电表上的电压为9V的干电池已不能用了，他用电压表直接接在其两极上发现电压为6.9V，他把3V的小灯泡串联滑动变阻器接在电源上时，无论怎样调节小灯泡也不发光，他又把电流表直接接在两极上时发现电流并不大，发现电流只有43mA。

实验室备有下列器材：滑动变阻器两只A、B（最大电阻分别为100Ω和1000Ω）；电压表C、D（量程分别为6V和15V，内阻都约2kΩ）；毫安表E、F（量程分别为150mA和60mA，内阻都大约几欧）；开关；导线若干。

他想用这些器材准确测量这只电池的电动势和内阻，请设计一个合适的电路图画在下边的方框中，并注明所选用的器材。

如果该同学测量的结果如下所示，请在下面坐标纸上画出U—I图象，并求出测量的电动势和内阻分别为______________．若不计偶然误差，用这种方法测量出的电动势和内阻与真实值相比电动势E，内阻r ．（填偏大、偏小或相等）测量次数 1 2 3 4 5 6 7电流表示数I/mA 28.0 24.6 21.0 16.8 14.0 12.0 10.4电压表示数U/V 2.8 3.6 4.2 5.2 5.6 6.0 6.2三、本题共6小题，共90分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 13．（14分）如图所示，电学黑箱中有两个电阻：一个定值电阻Ω=80R ，另一个未知电阻x R ，由箱内抽出三根引线A 、B 、C ，当开关A S 和C 闭合时，电流表的读数为1A ，电压表的读数为8V ；当开关S 和D 闭合时，电流的读数仍为1A ，电压表的读数为10V ．请画出黑箱中两个电阻和A 、B 、C 的连接图，并求出电阻x R 的阻值．（电流表和电压表均可看成理想电表）14．（14分）如图所示的电路，电源电动势E =6V ，内阻r =1Ω，电阻R 1=3Ω，R 2=6Ω，电容器的电容C=3.6μF ，二极管D 具有单向导电性，开始时，开关S 1闭合，S 2断开. （1）合上S 2，待电路稳定以后，求电容器上电量变化了多少？（2）合上S 2，待电路稳定后再断开S 1，求断开S 1后流过R 1的电量是多少？15．（14分）如图甲所示，ABCDabcd 为一放于水平面上的长方形槽，上端开口，ABba 、CDdc 面为两铜板，其他面为绝缘板，槽中盛满导电液体（设该液体导电时不发生电解）．现用质量不计的细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上端可绕O 点摆动，O 点在槽中心的正上方，摆球振动平面与AB 垂直．在两铜板上接上图示的电源，电源内阻可忽略，电动势V E 8=，将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到记忆示波器的地和Y 输入端（记忆示波器的输入电阻可视为无穷大）．假设摆球在导电液中做简谐运动，示波器的电压波形如图乙所示．（1）求单摆的摆长（已知102=π，2/10s m g =）．（2）设AD 边长为cm 4，则摆动过程中摆球偏离CD 板的最大距离和最小距离（忽略铜丝对导电液中电场的影响）．16．（16分）已知电源电动势E =8V ，红灯电阻Ω=8x R ，绿灯电阻Ω=8y R ．接在如图所示的电路中，灯正常发光时电压表的读数为6V ，Ω===4321R R R ，Ω=64R ，经过一段时间，由于电路中某一个电阻发生故障，引起红灯变亮，绿灯变暗的现象，而此时电压表的读数变为6.4V.（1）画出电路发生故障前的能够直接看出串、并联的简化电路图；（2）通过分析与计算，判断电路中哪一个电阻发生了故障？是什么故障？17．（16分）如图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）．（1）若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；（2）如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．18．（16分）在如图所示电路中，定值电阻R0=2Ω，安培表和伏特表均为理想电表．闭合开关K，当滑动变阻器R x滑片P从一端移向另一端时，发现电压表的电压变化范围为0V 到3V，安培表的变化范围为0.75A到1.0A．求：（1）电源的电动势和内阻；（2）移动变阻器滑片时，能得到的电源的最大输出功率．参考答案1．答案：C 由欧姆定律R U I =、电阻定律slR ρ=和I=nesv 可得，el n U v ρ=．从上式可知C正确．2．答案：C 若保持K 闭合，并将多用电表接在a 、b 间，则电表被短路，无法测量流过电阻R 2的电流，所以应将K 断开，将红表笔接在a 处（电流流进），黑表笔接在b 处（电流流出）．故选项C 正确．3．答案：AC 灯正常发光，表明灯两端电压U L =6V ，电路中电流为2/==L U P I A ．电动机两端电压也为6V ，电动机的输入功率1262-⨯==M IU P W ，电动机的发热功率22==M R R I P M W ，电动机的输出功率为M R P P P -=出=10W ，整个电路中消耗的功率为24122=⨯==IU P 总W ．4．答案：CD 电池能使收音机正常工作，说明收音机两端的电压接近3V ，也就是电池的电动势不会比3V 小很多．小灯泡发出微弱的光说明灯泡两端电压远不足3V ，这就说明电池的路端电压较小而内电阻较大．我们知道小灯泡的额定电流比收音机的大，也就是小灯泡的电阻比收音机的要小，电路中的电流比收音机的大，因此电池接在灯泡上路端电压较小是由于电池的内电阻增大造成的．5．答案：D 此题可采用排除法，如果都是理想电流表，两灯均被短路，不可能正常发光，A 错；如果都是理想电压表，两灯均处于断路状态，两灯也不能正常发光，B 错；如果B 是电流，A 、C 是电压表，则通过两灯的电流相等，也不可能均达到额定功率，C 错．因此只有D 正确．6．答案：D 提示：由全电路欧姆定律知)/(r R E I +=，结合题中条件丙乙甲r r >>r ，可知接内阻最小电源时通过R 的电流最大，故B 正确。