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專題7.2 電路的基本規(guī)律及應(yīng)用
1.如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，與分別為電壓表和電流表。初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則 ( )
A．的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小
B．的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大
C．的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小
D．的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大
答案：D
解析：將S斷開后，閉合電路的總電阻增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I＝，干路電流I減小，路端電壓U＝E－Ir變大，電阻R3兩端的電壓U3＝E－I(R1＋r)增大，通過電阻R3的電流I3＝變大，選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。
2.如圖所示電路中，4個(gè)電阻阻值均為R，開關(guān)S閉合時(shí)，有質(zhì)量為m、帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間?，F(xiàn)斷開開關(guān)S，則下列說法不正確的是 ( )
A．小球帶負(fù)電
B．?dāng)嚅_開關(guān)后電容器的帶電量減小
C．?dāng)嚅_開關(guān)后帶電小球向下運(yùn)動(dòng)
D．?dāng)嚅_開關(guān)后帶電小球向上運(yùn)動(dòng)
答案：D
3．在測(cè)量電珠伏安特性實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們連接的電路中有兩個(gè)錯(cuò)誤電路，如圖所示。電源內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)線連接良好，若將滑動(dòng)變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在向右端滑動(dòng)觸頭過程中，會(huì)分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象：
a．電珠L(zhǎng)不亮；電流表示數(shù)幾乎為零
b．電珠L(zhǎng)亮度增加；電流表示數(shù)增大
c．電珠L(zhǎng)開始不亮；后來忽然發(fā)光；電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷
d．電珠L(zhǎng)不亮；電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷
與上述a b c d 四種現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的電路序號(hào)為 ( )
A．③①②④ B．③④②①
C．③①④② D．②①④③
答案：A
4．電池甲和乙的電動(dòng)勢(shì)分別為E1和E2，內(nèi)電阻分別為r1和r2，已知E1
R，則 ( )
A．r1>r2，P1>P2 B．r1P2 D．r1>r2，P1 B．I1＋I(xiàn)2＝
C.> D.<
【答案】B 【解析】由閉合電路歐姆定律得，U＝E－Ir，輸出功率為P＝UI＝EI－I2r，故有EI1－Ir＝EI2－Ir，整理得I1＋I(xiàn)2＝，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)電功率表達(dá)式得，P0＝IR1＝IR2，且I1＝，I2＝，代入整理得R1R2＝r2，故C、D錯(cuò)誤．
18．(多選)某種小燈泡的伏安特性曲線如圖8225甲所示，三個(gè)完全相同的這種小燈泡連接成如圖乙所示的電路，電源的內(nèi)阻為1.0 Ω.現(xiàn)閉合開關(guān)S，理想電壓表V的示數(shù)為4.0 V，則( )
圖8225
A．三個(gè)燈泡的總電阻為8.3 Ω
B．電源的電動(dòng)勢(shì)為5.6 V
C．電源消耗的熱功率為3.0 W
D．電源的效率為89.3%
19．如圖8226所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻一定，R1、R2為定值電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向上端a滑動(dòng)時(shí)，電流表A1、A2及電壓表V的示數(shù)的變化情況是 ( )
圖8226
A．A1示數(shù)增大，A2示數(shù)減小，V示數(shù)減小
B．A1示數(shù)減小，A2示數(shù)增大，V示數(shù)減小
C．A1示數(shù)增大，A2示數(shù)增大，V示數(shù)增大
D．A1示數(shù)減小，A2示數(shù)減小，V示數(shù)增大
【答案】B 【解析】滑片P向上端a滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的有效電阻減小，整個(gè)電路的總電阻減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知干路電流I增大，即A2的讀數(shù)增大，因U＝E－I(R2＋r)，I增大，U減小，即電壓表V的讀數(shù)減小，通過電流表A1的讀數(shù)I1＝減小，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．
20．(多選)如圖8227所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電容器C兩極板之間有一通過絕緣輕繩懸掛的帶電小球，閉合開關(guān)S1、S2，電路穩(wěn)定后輕繩與豎直方向的夾角為θ，下列有關(guān)說法正確的是( )
圖8227
A．將滑片P1向左端緩慢滑動(dòng)，θ增大
B．將滑片P2向上端緩慢滑動(dòng)，θ減小
C．?dāng)嚅_開關(guān)S1、S2，將電容器兩極板錯(cuò)開一些，θ增大
D．?dāng)嚅_開關(guān)S1、S2，將電容器兩極板間距增大一些，θ減小
21．如圖8228所示，R1、R2是兩個(gè)定值電阻，R′是滑動(dòng)變阻器，L為小燈泡，電源的內(nèi)阻為r，開關(guān)S閉合后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí)，則( )
圖8228
A．電壓表示數(shù)不變 B．小燈泡變亮
C．電容器處于充電狀態(tài) D．電源的電功率變大
【答案】C 【解析】閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)時(shí)，R′增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，則小燈泡亮度變暗，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，則電壓表的示數(shù)變大，故A、B錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定時(shí)電容器的電壓等于R1、R′串聯(lián)總電壓，R′增大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知，電容器兩端的電壓增大，則電容器處于充電狀態(tài)，故C正確；電源的總功率為P＝EI，干路電流I減小，E不變，則電源的總功率變小，故D錯(cuò)誤．
22．科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，磁敏電阻(GMR)的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大，隨所處空間磁場(chǎng)的減弱而減小，如圖8229所示電路中GMR為一個(gè)磁敏電阻，R和R2為滑動(dòng)變阻器，R1和R3為定值電阻，當(dāng)開關(guān)S1和S2閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．則( )
圖8229
A．只調(diào)節(jié)電阻R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，電阻R1消耗的電功率變大
B．只調(diào)節(jié)電阻R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
C．只調(diào)節(jié)電阻R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，電阻R1消耗的電功率變大
D．只調(diào)節(jié)電阻R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
23.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，電源內(nèi)阻為r，串聯(lián)的固定電阻為R2，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R1，電阻大小關(guān)系為R1＝R2＝r，則在滑動(dòng)觸頭從a端移動(dòng)到b端的過程中，下列描述中正確的是( )
A．電路中的總電流先增大后減小
B．電路的路端電壓先增大后減小
C．電源的輸出功率先增大后減小
D．滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先減小后增大
【答案】B 【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器從a→b移動(dòng)時(shí)，R1左右兩個(gè)部分并聯(lián)電路總電阻先增大后減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流是先減小后增大，故A錯(cuò)誤；路端電壓U＝E－Ir，因?yàn)殡娏飨葴p小后增大，所以路端電壓先增大后減小，故B正確；當(dāng)R外＝r的時(shí)候電源的輸出功率最大，可知當(dāng)滑片在a端或者b端時(shí)，外電路總電阻R外＝r，此時(shí)電源的輸出功率最大，所以輸出功率是先減小后增大的，故C錯(cuò)誤；將R2看成電源的內(nèi)阻，等效電源的內(nèi)阻為2r，變阻器為外電路，顯然外電阻小于內(nèi)電阻，外電阻先增大后減小，等效電源的輸出功率，即R1上消耗的功率先增大后減小，故D錯(cuò)誤．
24．如圖8230所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，設(shè)兩個(gè)電源的內(nèi)阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則以下結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
圖8230
A．ra>rb
B．Ia>Ib
C．R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低
D．R0接到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率較低
25．如圖8231所示的圖線①表示某電池組的輸出電壓與電流的關(guān)系(U I圖線)，圖線②表示其輸出功率與電流的關(guān)系(P I圖線)．則下列說法錯(cuò)誤的是( )
圖8231
A．電池組的電動(dòng)勢(shì)為50 V
B．電池組的內(nèi)阻為 Ω
C．電流為2.5 A時(shí)，外電路的電阻約為15 Ω
D．輸出功率為120 W時(shí)，輸出電壓是30 V
【答案】B 【解析】由圖線①可知，電源電動(dòng)勢(shì)為50 V，內(nèi)阻為5 Ω，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由圖線②可知，電流為2.5 A時(shí)，電源輸出功率約為95 W，即電源輸出電壓約為38 V，所以外電路電阻約為15 Ω，選項(xiàng)C正確；當(dāng)輸出功率是120 W時(shí)，電路電流為4 A，輸出電壓為30 V，選項(xiàng)D正確．
30．在如圖所示的電路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，當(dāng)電鍵K接a時(shí)，R2上消耗的電功率為4W，當(dāng)電鍵K接b時(shí)，電壓表示數(shù)為4.5V，試求：
(1)電鍵K接a時(shí)，通過電源的電流和電源兩端的電壓；
(2)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
(3)當(dāng)電鍵K接c時(shí)，通過R2的電流。
答案：(1)1A 4V (2)6V 2Ω (3)0.5A
(3)當(dāng)K接c時(shí)，R2、R3并聯(lián)，
R23＝＝2Ω
R總＝R1＋r＋R23＝6Ω
總電流I3＝E/R總＝1A
通過R2的電流I′＝I3＝0.5A
31．如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)電阻不計(jì)，電阻R1＝14Ω，R2＝6.0Ω，R3＝2.0Ω，R4＝8.0Ω，R5＝10Ω，電容器的電容C＝2μF，求：
(1)電容器所帶的電荷量，并說明電容器哪個(gè)極板帶正電？
(2)若R2突然斷路，將有多少電荷量通過R5?
答案：(1)110－5C 下極板帶正電 (2)1.410－5C
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