高考物理（四海八荒易錯(cuò)集）專(zhuān)題10 直流電路與交流電路
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專(zhuān)題10 直流電路與交流電路 1.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為( ) 圖2 A. B. C．ρnev D. 2．如圖3所示，電源的內(nèi)阻不計(jì)，電動(dòng)勢(shì)為12 V，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，電容C＝40 μF，則下列說(shuō)法正確的是( ) 圖3 A．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電容器不帶電 B．將開(kāi)關(guān)閉合，電容器充電 C．將開(kāi)關(guān)閉合后，穩(wěn)定時(shí)電容器的電荷量為4.810－14 C D．若現(xiàn)開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)，將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，到再次穩(wěn)定后，通過(guò)R1的總電荷量為3.210－4 C 【答案】D 【解析】開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電容器兩端電壓不為零，電容器帶電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；將開(kāi)關(guān)閉合，電容器兩端電壓變小，電容器放電，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將開(kāi)關(guān)閉合后，穩(wěn)定時(shí)電容器的電荷量為Q＝UC＝44010－6 C＝1.610－4 C，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若開(kāi)關(guān)現(xiàn)處于閉合狀態(tài)，將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，再次穩(wěn)定后，通過(guò)R1的總電荷量ΔQ＝|ΔU|C＝(12－4)4010－6 C＝3.210－4 C，D項(xiàng)正確． 3．(多選)如圖4所示的火警報(bào)警裝置，R1為熱敏電阻，若溫度升高，則R1的阻值會(huì)急劇減小，從而引起電鈴電壓的增加，當(dāng)電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響．下列說(shuō)法正確的是( ) 圖4 A．要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì) B．要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì) C．要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移 D．要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移 4．(多選)在如圖5甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，R為定值電阻，阻值為7.5 Ω.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后( ) 圖5 A．L1的電阻為 Ω B．L1消耗的電功率為7.5 W C．L2的電阻為7.5 Ω D．L2消耗的電功率為0.3 W 【答案】CD 【解析】S閉合后，L1兩端的電壓為3.0 V，由乙圖可知，I1＝0.25 A，故P1＝0.75 W，R1＝12 Ω，A、B均錯(cuò)；L2與R及電源串聯(lián)，把R和電源等效成電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為7.5 Ω的新電源，在圖乙中作出新電源的IU圖線，如圖，兩圖線的交點(diǎn)表示出了此時(shí)L2兩端的電壓與通過(guò)的電流的大小，由圖知U2＝1.5 V，I2＝0.2 A，所以R2＝＝ Ω＝7.5 Ω，P2＝U2I2＝1.50.2 W＝3 W，C、D正確． 5. 如圖7所示單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd一半處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與其中心線重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，固定轉(zhuǎn)軸恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界．試寫(xiě)出線框中感應(yīng)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式并畫(huà)出it圖象．(圖中位置為計(jì)時(shí)位置) 圖7 【答案】 見(jiàn)解析 6．利用實(shí)驗(yàn)室的手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦交流電給燈泡L供電，其電路如圖8所示．當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為U，燈泡正常發(fā)光．已知發(fā)電機(jī)線圈的電阻為r，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為R，電表均為理想電表，導(dǎo)線電阻可忽略．則( ) 圖8 A．圖中電流表示數(shù)為 B．燈泡的額定功率為 C．發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為U(1＋) D．從線圈轉(zhuǎn)到中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，燈泡兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝Usin ωt 7. 如圖9所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是( ) 圖9 A．在該線圈兩端接上一電容器，要使電容器不被擊穿，電容器的最大承受電壓為 B．線框中感應(yīng)電流的有效值為 C．從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)線框橫截面的電荷量為 D．線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為 【答案】C 【解析】要使電容器不被擊穿，電容器的最大承受電壓即線框中最大的電動(dòng)勢(shì)，為BSω，A錯(cuò)誤；線框中感應(yīng)電流的最大值Im＝，由于線框中的感應(yīng)電流是正弦交流電，其電流有效值I＝＝，B錯(cuò)誤；由q＝可知，從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)線框橫截面的電荷量q＝，C正確；線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量等于感應(yīng)電流做的功，因此Q＝W＝I2R＝，D錯(cuò)誤． 8．(多選)(如圖10甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)如圖乙中曲線a、b所示，則下列說(shuō)法正確的是( ) 圖10 A．曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值ea＝36sin 25πt V B．曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值為28.8 V C．t＝510－2 s時(shí)，曲線a、b對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小之比為3∶2 D．t＝610－2 s時(shí)，曲線a對(duì)應(yīng)線框的磁通量最大，曲線b對(duì)應(yīng)線框的磁通量為0 9．一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1 ，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖14所示．設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U.原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則( ) 圖14 A．U＝66 V，k＝ B．U＝22 V，k＝ C．U＝66 V，k＝ D．U＝22 V，k＝ 【答案】A 【解析】設(shè)原、副線圈中的電流分別為I1、I2，則＝＝，故k＝＝.設(shè)原線圈兩端的電壓為U1，則＝＝，故U1＝3U，而原線圈上電阻分擔(dān)的電壓為U，故＋3U＝220 V，解得U＝66 V．選項(xiàng)A正確． 10．(多選)如圖15是自耦變壓器的示意圖，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)，輸電線的電阻用R0表示．如果變壓器上的能量損失可以忽略，以下說(shuō)法正確的是( ) 圖15 A．開(kāi)關(guān)S1接a，閉合開(kāi)關(guān)S后，電壓表V示數(shù)減小，電流表A示數(shù)增大 B．開(kāi)關(guān)S1接a，閉合開(kāi)關(guān)S后，原線圈輸入功率減小 C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S，開(kāi)關(guān)S1接a時(shí)電流表的示數(shù)為I1，開(kāi)關(guān)S1接b時(shí)電流表的示數(shù)為I2，則I1>I2 D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S，開(kāi)關(guān)S1接a時(shí)原線圈輸入功率為P1，開(kāi)關(guān)S1接b時(shí)原線圈輸入功率為P2，則P1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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