恒定电流典型例题Word版

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L

4L

质子源

v 1 v 2

三、典型例题

1.在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。

解:电解槽中电流强度的大小应为I =

103

221+=+t q q A =0.5 A 2. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。已知质子电荷e =1.60×10-19

C 。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶

n 2=_______。

解:按定义,

.1025.6,15?==∴=e

I

t n t ne I

由于各处电流相同,设这段长度为l ,其中的质子数为n 个,

则由v n l nev I v l t t ne I 1

,∝∴===

得和。而1

2

,,212212==∴∝∴=s s n n s v as v 3. 实验室用的小灯泡灯丝的I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示:

解:灯丝在通电后一定会发热,当温度达到一定值时才会发出可见光,这时温度能达到很高,因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高,电流增大,灯丝的电功率将会增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大,。U 越大I-U 曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小,选A 。

4. 某一电动机,当电压U 1=10V 时带不动负载,因此不转动,这时电流为I 1=2A 。当电压为

U 2=36V 时能带动负载正常运转,这时电流为I 2=1A 。求这时电动机的机械功率是多大?

解:电动机不转时可视为为纯电阻,由欧姆定律得,Ω==

51

1

I U R ,这个电阻可认为是不变的。电动机正常转动时,输入的电功率为P 电=U 2I 2=36W ,内部消耗的热功率P 热=R I 2

2=5W ,所以机械功率P =31W

5.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab =10 cm ,bc =5 cm ,当将A 与B 接入电压为U 的电路中时,电流强度为1 A ,若将C 与D 接入电压为U 的电路中,则电流为(A )

A.4 A

B.2 A

C.

2

1A D.

4

1A 6.如图所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中,总电压为U ,则.(D )

①通过两段导体的电流相等

②两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同 ③细导体两端的电压U 1大于粗导体两端的电压U 2 ④细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度

A. B. C. D. I I I I o U o U o U o

A.①

B.①②

C.①②③

D.①②③④

7.家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件,PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ与温度t的关系如图所示.由于这种特性,PCT元件具有发热、控温双重功能.对此,以下判断中正确的是(AD)

A.通电后,其电功率先增大后减小

B.通电后,其电功率先减小后增大

C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不

D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1至t2间的某一值不变

三、典型例题

1.已知如图,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。

解:本题解法很多,注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单:电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3;还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω,因此电压之比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2;在此基础上利用P=UI,得P1∶P2∶P3=1∶2∶6

2.已知如图,两只灯泡L1、L2分别标有“110V,60W”和“110V,100W”,另外有一只滑动变阻器R,将它们连接后接入220V的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路?

A. B. C. D.

解:A、C两图中灯泡不能正常发光。B、D中两灯泡都能正常发光,它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同,因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出:B图总功率为200W,D 图总功率为320W,所以选B。

3.实验表明,通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I =kU 3的规律,其中U表示棒两端的电势差,k=0.02A/V3。现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后,接在一个内阻可以忽略不计,电动势为6.0V的电源上。求:(1)当串联的可变电阻器阻值R多大时,电路中的电流为0.16A?(2)当串联的可变电阻器阻值R多大时,棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5?

解:画出示意图如右。

(1)由I =kU 3和I=0.16A,可求得棒两端电压为2V,因此变

阻器两端电压为4V,由欧姆定律得阻值为25Ω。

(2)由于棒和变阻器是串联关系,电流相等,电压跟功率成正比,棒两端电压为1V,由I =kU3得电流为0.02A,变阻器两端电压为5V,因此电阻为250Ω。

4.左图为分压器接法电路图,电源电动势为E,

内阻不计,变阻器总电阻为r。闭合电键S后,负载

电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值

R x变化的图线应最接近于右图中的哪条实线

A.①

B.②

C.③

D.④

解:当R x增大时,左半部分总电阻增大,右半部

分电阻减小,所以R两端的电压U应增大,排除④;如果没有并联R,电压均匀增大,图线将是②;实际上并联了R,对应于同一个R x值,左半部分分得的电压将比原来小了,所以③正确,选C。

5.已知如图,电源内阻不计。为使电容器的带电量增大,

可采取以下那些方法:

A.增大R1

B.增大R2

C.增大R3

D.减小R1

解:由于稳定后电容器相当于断路,因此R3上无电流,电

容器相当于和R2并联。只有增大R2或减小R1才能增大电容器C

两端的电压,从而增大其带电量。改变R3不能改变电容器的带电量。

因此选BD。

L1L2

R R R L R

6V

U1U2

r

R

S

E

①②④

C

R3

P

R1R3

R2

E C

A B B

C C C

6.已知如图,R 1=30Ω,R 2=15Ω,R 3=20Ω,AB 间电压U =6V ,A 端为正C =2μF ,为使电容器带电量达到Q =2×10- 6

C ,应将R 4的阻值调节到多大?

解:由于R 1 和R 2串联分压,可知R 1两端电压一定为4V ,由电容器的电容知:为使C 的带电量为2×10-6

C ,其两端电压必须为1V ,所以R 3的电压可以为3V 或5V 。因此R 4应调节到20Ω或4Ω。两次电容器上极板分别带负电和正电。

还可以得出:当R 4由20Ω逐渐减小的到4Ω的全过程中,通过图中P 点的电荷量应该是4×10-6

C ,电流方向为向下。

7.如图所示的电路中,4个电阻的阻值均为R ,E 为直流电源,其内阻可以不计,没有标明哪一极是正极.平行板电容器两极板间的距离为d .在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m ,电量为q 的带电小球.当电键K 闭合时,带电小球静止在两极板间的中点O 上.现把电键打开,带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动,并与此极板碰撞,设在碰撞时没有机械能损失,但带电小球的电量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷,而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷.

解:由电路图可以看出,因R 4支路上无电流,电容器两极板间电压,无论K 是否闭合始终等于电阻R 3上的电压U 3,当K 闭合时,设此两极板间电压为U ,电源的电动势为E ,由分压关系

可得U =U 3=3

2

E

小球处于静止,由平衡条件得

d

qU

=mg ② 当K 断开,由R 1和R 3串联可得电容两极板间电压U ′为

U ′=2

E

由①③得U ′=

4

3

U ④

U ′<U 表明K 断开后小球将向下极板运动,重力对小球做正功,电场力对小球做负功,表

明小球所带电荷与下极板的极性相同,由功能关系

mg

2

d -q 212='U mv 2-0

因小球与下极板碰撞时无机械能损失,设小球碰后电量变为q ′,由功能关系得

q ′U ′-mgd =0-

2

1mv 2

联立上述各式解得

q ′=

6

7q 即小球与下极板碰后电荷符号未变,电量变为原来的

6

7. 8.如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A 1的量程大于A 2的量程,伏特表V 1的量程大于V 2的量程,把它们按图接入电路,则

安培表A 1的读数 安培表A 2的读数; 安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角;

伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数; 伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角; (填“大于”,“小于”或“等于”) 解:大于 等于 大于 等于

9.某电流表的内阻在0.1Ω~0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下: A .待测电流表A 1(量程0.6A ); B .电压表V 1(量程3V ,内阻约2k Ω) C .电压表V 2(量程15V ,内阻约10k Ω); D .滑动变阻器R 1(最大电阻10Ω)

E .定值电阻R 2(阻值5Ω)

F .电源E (电动势4V )

G .电键S 及导线若干

(1)电压表应选用_____________; (2)画出实验电路图;

(3)如测得电压表的读数为V ,电流表的读数为I ,则电流表A 1内阻的表达式为:R A = ______________。

解:本题利用电压表指电压,电流表指电流的功能,根据欧姆定律R=I

U

计算电流表的内阻。由于电源电动势为4V , 在量程为15V 的电压表中有

3

2

的刻度没有利用,测量误差较大,因而不能选;量程为3V 的电压表其量程虽然小于电源电动势,但可在电路中接入滑动变阻器进行保护,故选用电压表V 1。由于电流表的内阻在0.1Ω~0.2Ω之间,量程为0.6A ,电流表上允许通过的最大电压为0.12V ,因而伏特表不能并联在电流表的两端,必须将一个阻值为5Ω的定值电阻R 2与电流表串联再接到伏特表上,才满足要求。滑动变阻器在本实验中分压与限流的连

接方式均符合要求,但考虑限流的连接方式节能些,因而滑动变阻器采用限流的连接方式 。故本题电压表选用V 1;设计电路图如图1所示;电流表A 1内阻的表达式为: R A =

I

U

-R 2。 10.用伏安法测量某一电阻R x 阻值,现有实验器材如下:待测电阻R x (阻值约5 Ω,额定功率为1 W );电流表A 1(量程0~0.6 A ,内阻0.2 Ω);电流表A 2(量程0~3 A ,内阻0.05 Ω);电压表V 1(量程0~3 V ,内阻3 k Ω);电压表V 2(量程0~15 V ,内阻15 k Ω);滑动变阻器R 0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V )、开关、导线.

为了较准确测量R x 阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图.

错解分析:没能据安全性、准确性原则选择A 1和V 1,忽视了节能、方便的原则,采用了变阻器的分压接法.

解题方法与技巧:由待测电阻R x 额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻R x 的额定电压、额定电流的值约为

U =51?≈PR ≈2.2 V ,I =5/1/≈R P =0.45 A.

则电流表应选A 1,电压表应选V 1.

又因30002.0?=?V A R R =24.5 Ω>R x ,则电流表必

须外接.

因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变

阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻R x 上的最小电流为I min =

50

56

+=+R E E x =0.11 A <I 额,故可用限流电路.电路

如图所示.

三、典型例题

1.已知如图,E =6V ,r =4Ω,R 1=2Ω,R 2的变化范围是0~10Ω。求:①电源的最大输出功率;②R 1上消耗的最大功率;③R 2上消耗的最大功率。

解:①R 2=2Ω时,外电阻等于内电阻,电源输出功率最大为2.25W ;②R 1是定植电阻,电流越大功率越大,所以R 2=0时R 1上消耗的功率最大为2W ;③把R 1也看成电源的一部分,等效电源的内阻为6Ω,所以,当R 2=6Ω时,R 2上消耗的功率最大为1.5W 。

2.以右图电路为例:试分析当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中各电阻中电流、电压如何变化.

解析:滑动变阻器的滑片向左滑动过程中,R 1增大,总电阻一定增大;由r

R E

I +=,I 一定减小;由U=E-Ir ,U 一定增大;因此U 4、I 4一定增大;由

R 2

R 1

R 1 R 2

R 3

R 4 E r

V 2

V 1

L L

2

L 3

I 3= I-I 4,I 3、U 3一定减小;由U 2=U-U 3,U 2、I 2一定增大;由I 1=I 3 -I 2,I 1一定减小。

3. 如图,电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R 1=10Ω,R 2=8Ω.当电键S 接位置1时,电流表的示数为0.20A .那么当电键S 接位置2时,电流表的示数可能是下列的哪些值

A.0.28A

B.0.25A

C.0.22A

D.0.19A

解:电键接2后,电路的总电阻减小,总电流一定增大,所以不可能是0.19A .电源的路端电压一定减小,原来路端电压为2V ,所以电键接2后路端电压低于2V ,因此电流一定小于0.25A .所以只能选C 。

4. 如图所示,电源电动势为E ,内电阻为r .当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时,发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2,下列说法中正确的是

A.小灯泡L 1、L 3变暗,L 2变亮

B.小灯泡L 3变暗,L 1、L 2变亮

C.ΔU 1<ΔU 2

D.ΔU 1>ΔU 2

解:滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端,总电阻减小,总电流增大,路端电压减小。与电阻蝉联串联的灯泡L 1、L 2电流增大,变亮,与电阻并联的灯泡L 3电压降低,变暗。U 1减小,

U 2增大,而路端电压U = U 1+ U 2减小,所以U 1的变化量大于 U 2的变化量,选BD 。

5. 如图所示,图线a 是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b 是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线.若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω,则这只定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定值电阻,可任意选取其中的若干只进行组合,作为该蓄电池组的外电路,则所组成的这些外电路中,输出功率最大时是_______W 。

解:由图象可知蓄电池的电动势为20V ,由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻,外电阻等于2Ω,因此输出

功率最大为50W 。

6.将电阻R 1和R 2分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同.电池组向两个电阻供电时的电流分别是I 1和I 2,电池组内阻消耗的功率分别是P 1′和P 2′,电池组的效率分别是η1和η2,电阻两端的电压分别是U 1和U 2.若已知电流I 1<I 2,则有

A .R 1<R 2

B .U 1<U 2

C .η1>η2

D .P 1′>P 2′

【解析】 根据题画出电源及电阻R 1、R 2的U —I 图象,由图象不难得出R 1>R 2,U 1>U 2,由

P 内=I 2r 知,P 1′<P 2′,η1>η2,选项C 正确.

【答案】 C

7.如图10—2—17所示,电源电动势E =10 V ,内阻r =0.5 Ω,“8 V,16 W”的灯泡恰好能正常发光,电动机M 绕组的电阻R 0=1 Ω,求:

图10—2—17 (1)路端电压;

(2)电源的总功率; (3)电动机的输出功率.

【解析】 该题为非纯电阻电路.设干路总电流为I ,则8=10-I ×0.5得I =4 A ,

2

A

R 1 R 2

1 U

o I

E 0 M (I 0,U 0

β

α b a

N

I I

故P 总=EI =40 W

又I L =

816=U P A =2 A ,故I M =I -I L =2 A , P M 总=8×2 W=16 W ,P M 出=16 W -22×1 W=12 W

【答案】 (1)8 V (2)40 W (3)12 W

8.如图10—2—19所示,电阻R 3=4 Ω,电表为理想表.开始时R 1、R 2、R 3中都有电流通过,电压表示数为2 V ,电流表示数为0.75 A .后来三个电阻中有一个发生断路,使电压表示数变为3.2 V ,电流表示数变为0.8 A .

图10—2—19

(1)哪个电阻断路?

(2)求电阻R 1、R 2的阻值各为多少? (3)电源电动势和内阻各为多少?

【解析】 (1)由于电流表A 、电压表V 的示数都不为零,所以断路的电阻为R 1. (2)R 1断后,电压表V 的示数即为R 2两端电压.

所以 R 2=8

.02

.322=''

I U Ω=4 Ω.

R 1断路前R 2两端电压 U 2=I 2R 2=0.75×4 V=3 V R 3两端电压

U 3=U 2-U 1=(3-2) V =1 V

由串联电阻的分压特点

31

31U U R R =

所以 R 1=1233

1=

?R U U ×4 Ω=8 Ω 通过R 1、R 3的电流 I 1=82

11=

R U A =0.25 A

(3)R 1断路前E =U 2+(I 1+I 2)r =0.75×4+(0.75+0.25)r

R 1断路后E =U 2′+I 2′r =3.2+0.8r

联立以上两式得E =4 V ,r =1 Ω.

【答案】 (1)R 1;(2)8 Ω;4Ω;(3)4 V ;1 Ω

9.如图10—2—20所示,变阻器R 2的最大电阻是10 Ω,R 3=5 Ω,电源的内电阻r =1 Ω,

当电键S 闭合,变阻器的滑片在中点位置时,电源的总功率为16 W ,电源的输出功率为12 W .此时电灯R 1正常发光,求:

图10—2—20

(1)电灯阻值R 1是多少?(设R 1阻值恒不变)

(2)当电键S 断开时,要使电灯正常工作,应使变阻器的电阻改变多少? 【解析】 (1)电源内阻消耗的功率P 内=P 总-P 出=4 W

电源I ==r P 内

Ω 1 W

4=2 A

外电路总电阻为 A 2 W 12=

I

P 出

=6 Ω

由串、并联知识得 R 1=2.5 Ω (2)S 断开时,要使电灯R 1正常发光,电流仍为I 1=55.26

+A =0.8 A

由闭合电路欧姆定律得:

I 1=r R R E ++21即0.8=15.28

2++R

所以R 2=6.5 Ω

故变阻器改变了1.5 Ω.

【答案】 (1)2.5 Ω;(2)1.5 Ω

10.如10—2—21所示电路中,电源电动势E =6 V ,内阻r =1 Ω,R 1、R 2、R 3、R 4的电

阻均为3 Ω,(1)若在a 、b 两点间接上理想的电压表,其示数多大?

(2)若在a 、b 两点间接上理想的电流表,其示数又是多大?

图10—2—21

【解析】 理想电压表其内阻R V →∞,即a 、b 间是断路的.电压表的示数由R 2、R 4两端电压确定;理想电流表其内阻R A →0,即a 、b 间相当于导线连通,此时电流表的示数由流过R 2、

R 3的电流确定.弄清电路的结构,由闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律便可得出两表的示数.

(1)若在a 、b 两点间接上理想的电压表,测得的是R 2和R 4之间的电压,外电路总电阻为

R ,R =R 4+3211

32)(R R R R R R +++=5 Ω.

电路中的总电流为I ,

I =r R E

+=1 A

流过R 2中的电流为I 2,

I 2=31

211=

++I R

R R R A . 所以,电压表的示数

U =IR 4+I 2R 2=4 V .

(2)当a 、b 两点间接上理想电流表,则电路变为R 2和R 4并联后与R 1串联,然后再与R 3

并联,此时外电路的总电阻为R ′,

R ′=(R 1+24R )R 3/(R 1+24

R +R 3)=1.8 Ω

电路中的总电流为I ′.

I ′=715

=

+'r

R E A . 电流表测得的是通过R 2和R 3的电流,R 2、R 4、R 1组成的支路的电阻R 0=4.5 Ω,故该支路

中的电流I 1=76303=

'+I R R R A ,流过R 4的电流为21I ,所以通过电流表的电流I A =I ′-21I =1.71 A

【答案】 (1)4 V ;(2)1.71 A

11.如图10—2—22所示,电源电动势为4 V ,电阻R 1=4 Ω,R 2=2 Ω,R 3=10 Ω,R 4=6 Ω,

已知电流表的示数为0.3 A ,求

图10—2—22

(1)电压表V 1的示数是多大? (2)电压表V 2的示数是多大? (3)电源的内电阻r 是多大?

【解析】 题中是理想电表,故电压表V 略去即可(看作“断路”),电流表A 处用导线替代(看作“短路”),则外电路结构一目了然.

(1)R 1两端的电压

U 1′=I 1R 1=0.3×4 V= 1.2 V

在R 2、R 3串联电路中,V 1的示数为

U 1=1022

.1103

23+?=

+'R R U R V =1.0 V (2)电压表V 2的示数等于U 1′与4R 的电压4U 之和,通过R 2、R 3上的电流为

I 2=1022

.1321+=

+'

R R U A =0.10 A

干路中的电流

I =I 1+I 2=0.3 A +0.10 A =0.40 A ,

电阻R 4两端的电压

U 4=IR 4=0.40×6 V=2.4 V

电压表V 2的示数

U 2=U 1′+U 4=1.2 V +2.4 V =3.6 V

(3)由闭合电路的欧姆定律E =U +Ir ,可求得电池组的内电阻

r =

4.06

.34-=-I U E Ω=1 Ω 【答案】 (1)1.0 V ;(2)3.6 V ;(3)1 Ω

12. 如图所示,黑盒有四个接线柱,内有4只阻值均为6Ω的电阻,每只电阻都直接与接线柱相连。测得R ab =6Ω,R ac =R ad =10Ω。R bc =R bd =R cd =4Ω,试画出黑盒内的电路。

解:由于最小电阻是R bc =R bd =R cd =4Ω,只有2只6Ω串联后再与1只6Ω并联才能出现4Ω,因此bc 、cd 、db 间应各接1只电阻。再于ab 间接1只电阻,结论正合适。

13.在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R 1、R 2及另外两根导线都是好的,为了查出断导线,某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a ,再将黑表笔分别连电阻器R 1的b 端和R 2的c 端,并观察万用表指针的示数,在下列选档中,符合操作规程的

是: A .直流10V 挡; B .直流0.5A 挡;

C .直流2.5V 挡;

D .欧姆挡。

解析:根据题给条件,首先判定不能选用欧姆挡,因为使用欧姆挡时,被测元件必须与外电路断开。

先考虑电压挡,将黑表笔接在b 端,如果指针偏转,说明R 1与电源连接的导线断了,此时所测的数据应是电源的电动势6V 。基于这一点,C 不能选,否则会烧毁万用表;如果指针不偏转,说明R 1与电源连接的导线是好的,而R 1与R 2之间导线和R 2与电源间导线其中之一是坏的,再把黑表笔接c 点,如果指针偏转,说明R 1与R 2之间导线是断的,否则说明R 2与电源间导线是断的,A 项正确。

再考虑电流表,如果黑表笔接在b 端,指针偏转有示数则说明R 1与电源连接的导线是断的,此时指示数I =E /(R 1+R 2)=0.4A,没有超过量程;如果指针不偏转,说明R 1与电源间连接的导线是好的,而R 1与R 2之间导线和R 2与电源间导线其中之一是坏的,再把黑表笔接c 点,如果指针偏转,说明R 1与R 2之间导线是断的,此时示数I =E /R 2=1.2A,超过电流表量程,故B 不能选。

(2)给定测量值,分析推断故障

14.如图所示为一电路板的示意图,a 、b 、c 、d 为接线柱,a 、b 与220V 的交流电源连接,

ab 间、bc 间、cd 间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电

a c

b d

a c

b d

R 1 R 2

10Ω 5Ω

6V

a

b

c

压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V。由此可知:

(A)ab间电路通,cd间电路不通

(B)ab间电路不通,bc间电路通

(C)ab间电路通,bc间电路不通

(D)bc间电路不通,cd间电路通

解析:由于用交流电压表测得b、d两点间为220V,这说明ab间电路是通的,bc间电路不通或cd间电路不通;由于用交流电压表测得a、c两点间为220V,这说明cd间电路是通的,ab 间电路不通或bc间电路不通;综合分析可知bc间电路不通,ab间电路通和cd间电路通,即选项C、D正确。

15.(2001年上海高考试题)如图所示的电路中,闭合电键,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,

根据分析,发生的故障可能是:

(A)R1断路(B)R2断路

(C)R3短路(D)R4短路

(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)

A R1

L1

L2

R2

R3

R4

最新高中物理恒定电流经典习题30道-带答案总结

一.选择题(共30小题) 1.(2014?安徽模拟)安培提出来著名的分子电流假说.根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流.设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法,正确的是 电流强度为,电流方向为顺时针 电流强度为,电流方向为顺时针 电流强度为,电流方向为逆时针 电流强度为,电流方向为逆时针 n的均匀导体两端加上电压U,导体中出现一个匀强电场,导体内的自由电子(﹣e)受匀强电场的电场力作用而加速,同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍,这样边反复碰撞边向前移动,可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比,即可以表示为kv(k是常数),当电子所受电场力与阻力大小相等时,导体中形成 B C 3.(2013秋?台江区校级期末)如图所示,电解槽内有一价的电解溶液,ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是() 5.(2015?乐山一模)图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是()

流为200μA,已测得它的内阻为495.0Ω.图中电阻箱读数为5.0Ω.现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G 刚好满偏,则根据以上数据计算可知() 准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进() g g g g

11.(2014秋?衡阳期末)相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,A1的量程大于A2的量程,V1的量程大于V2的量程,把它们接入图所示的电路,闭合开关后() 1212 13.(2013秋?宣城期末)如图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻R g=500Ω,满刻度电流为I g=1mA的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1和R2分别为() X 正确的是() 132 变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()

恒定电流练习题__经典题型总汇

恒定电流单元复习 一、不定项选择题: 1.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能产生恒定的电流?() A.有可以自由移动的电荷 B.导体两端有电压 C.导体内存在电场 D.导体两端加有恒定的电压 2.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截面的电量越多,导体中的电流越大 D.因为电流有方向,所以电流是矢量 3.某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是() A.0A B.0.8A C.1.6A D.3.2A 4.关于电动势下列说法正确的是() A.电源电动势等于电源正负极之间的电势差 B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值 C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关 D.电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时,电源提供的能量 5.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是()A.如外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大 B.如外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小 C.如外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小 D.如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量 6.一节干电池的电动势为1.5V,其物理意义可以表述为() A.外电路断开时,路端电压是 1.5V B.外电路闭合时,1s内它能向整个电路提供1.5J的化学能 C.外电路闭合时,1s内它能使1.5C的电量通过导线的某一截面 D.外电路闭合时,导线某一截面每通过1C的电量,整个电路就获得1.5J电能 7.关于电动势,下列说法中正确的是() A.在电源内部,由负极到正极的方向为电动势的方向 B.在闭合电路中,电动势的方向与内电路中电流的方向相同 C.电动势的方向是电源内部电势升高的方向 D.电动势是矢量 8.如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,下列判断正确 的是() A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1> I2

(完整版)高中物理恒定电流经典习题20道-带答案

选择题(共20小题) 1、如图所示,电解槽内有一价的电解溶液,ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是() A.正离子定向移动形成电流,方向从A到B,负离子定向移动形成电流方向从B到A B.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵消 C. 溶液内电流方向从A到B,电流I= D. 溶液内电流方向从A到B,电流I= 2、某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是() A.0A B.0.8A C.1.6A D.3.2A 3、图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是() A.甲表是电流表,R增大时量程增大 B.甲表是电流表,R增大时量程减小 C.乙表是电压表,R增大时量程减小 D.上述说法都不对 4、将两个相同的灵敏电流计表头,分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表,一个同学在做实验时误将这两个表串联起来,则() A.两表头指针都不偏转 B.两表头指针偏角相同 C.改装成电流表的表头指针有偏转,改装成电压表的表头指针几乎不偏转 D.改装成电压表的表头指针有偏转,改装成电流表的表头指针几乎不偏转 5、如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA,已测得它的内阻为495.0Ω.图中电阻箱读数为5.0Ω.现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知()

A.M、N两端的电压为1mV B.M、N两端的电压为100mV C.流过M、N的电流为2μA D.流过M、N的电流为20mA 6、一伏特表有电流表G与电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进() A.在R上串联一比R小得多的电阻 B.在R上串联一比R大得多的电阻 C.在R上并联一比R小得多的电阻 D.在R上并联一比R大得多的电阻 7、电流表的内阻是R g=200Ω,满偏电流值是I g=500μA,现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表,正确的方法是() A.应串联一个0.1Ω的电阻B.应并联一个0.1Ω的电阻 C.应串联一个1800Ω的电阻D.应并联一个1800Ω的电阻 8、相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,A1的量程大于A2的量程,V1的量程大于V2的量程,把它们接入图所示的电路,闭合开关后() A.A1的读数比A2的读数大 B.A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大 C.V1的读数比V2的读数大 D.V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大 9、如图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻R g=500Ω,满刻度电流为I g=1mA的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1和R2分别为() A.9500Ω,9.95×104ΩB.9500Ω,9×104Ω C.1.0×103Ω,9×104ΩD.1.0×103Ω,9.95×104Ω 10、用图所示的电路测量待测电阻R X的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是() A.电压表的内电阻越小,测量越精确 B.电流表的内电阻越小,测量越精确 C.电压表的读数大于R X两端真实电压,R X的测量值大于真实值 D.由于电流表的分流作用,使R X的测量值小于真实值

高二物理选修 恒定电流典型例题

恒定电流 2、如图所示的电路中.灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的.现在突然灯泡A比原来变暗了些, 灯泡B比原来变亮了些.则电路中出现的故障可能是( ) A.R2短路B.R1短路C.R2断路 D.R l、R2同时短路 3、某同学按如上图示电路进行实验,电表均为理想电表,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() ①、R3短路②、R0短路③、R3断开④、R2断开 A.①④B.②③C.①③D.②④ 4、电池A和B的电动势分别为εA和εB,内阻分别为r A和r B,若这两个电池分别向同一电阻R 供电时,这个电阻消耗的电功率相同;若电池A、B分别向另一个阻值比R大的电阻供电时的电功率 分别为P A、P B.已知εA>εB,则下列判断中正确的是( ) A.电池内阻r A>r B B.电池内阻r AP B D.电功率 P A

高考复习恒定电流典型例题复习

十三、恒定电流 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 1、电流 (1)概念:电荷的定向移动形成电流。 (2)产生电流的条件 ①内因:要有能够自由移动的电荷──自由电荷。 ②外因:导体两端存在电压──在导体内建立电场。 干电池、蓄电池、发电机等都是电源,它们的作用是提供并保持导体的两端的电压,使导体中有持续的电流。 (3)电流的方向:正电荷的定向移动方向为电流方向。 总结:在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。在电解质溶液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向相反。 (4)电流 ①定义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。

②公式:I = q t (量度式) ③单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A 。 电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA),它们之间的关系是: 1 mA =10- 3A 1μA =10- 6A ④测量仪器 在实际中,测量电流的仪器是电流表。 (5)直流与恒定电流 ①直流:方向不随时间而改变的电流叫做直流。 ②恒定电流:方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流。 例题:关于电流的方向,下列叙述中正确的是( ) A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向 B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定 C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同. 解析:正确选项为C 。 电流是有方向的,电流的方向是人为规定的.物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反. 例题:某电解质溶液,如果在1 s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是多大? 解析:设在t =1 s 内,通过某横截面的二价正离子数为n 1,一价离子数为n 2,元电荷的电荷量为e ,则t 时间内通过该横截面的电荷量为q =(2n 1+N2)e ,所以电流为 I = q t =3.2 A 。 例题:氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为R 的圆轨道上做匀速圆周运动.已知电子的电荷量为e ,运动速率为v ,求电子绕核运动的等效电流多大? 解析:取电子运动轨道上任一截面,在电子运动一周的时间T 内,通过这个截面的电量q =e ,由圆周运动的知识有:T =2πR v 根据电流的定义式得:I = q t =ev 2πR 例题:来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。已知质子电荷e =1.60×10-19C 。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。 解:按定义,.1025.6,15?==∴= e I t n t ne I

第五章稳恒磁场典型例题

第五章 稳恒磁场 设0x <的半空间充满磁导率为μ的均匀介质,0x >的半空间为真空,今有线电流沿z 轴方向流动,求磁感应强度和磁化电流分布。 解:如图所示 令 110A I H e r = 220A I H e r = 由稳恒磁场的边界条件知, 12t t H H = 12n n B B = 又 B μ= 且 n H H = 所以 1122H H μμ= (1) 再根据安培环路定律 H dl I ?=? 得 12I H H r π+= (2) 联立(1),(2)两式便解得

2112 0I I H r r μμμμπμμπ=? =?++ 01212 0I I H r r μμμμπμμπ= ? =?++ 故, 01110I B H e r θμμμμμπ==?+ 02220I B H e r θμμμμμπ== ?+ 212()M a n M M n M =?-=? 2 20 ( )B n H μ=?- 00()0I n e r θμμμμπ-= ???=+ 222()M M M J M H H χχ=??=??=?? 00 00(0,0,)z J Ie z μμμμδμμμμ--=?=?++ 半径为a 的无限长圆柱导体上有恒定电流J 均匀分布于截面上,试解矢势 A 的微分方程,设导体的磁导率为0μ,导体外的磁导率为μ。 解: 由电流分布的对称性可知,导体内矢势1A 和导体外矢势2A 均只有z e 分量,而与φ,z 无关。由2A ?的柱坐标系中的表达式可知,只有一个分量,即 210A J μ?=- 220A ?= 此即 1 01()A r J r r r μ??=-?? 2 1()0A r r r r ??=?? 通解为 21121 ln 4 A Jr b r b μ=-++ 212ln A c r c =+

高中物理恒定电流典型例题

高中物理恒定电流典型例题

2.1 导体中的电场和电流电动势 例1、关于电流的说法正确的是() A、根据I=q/t,可知I与q成正比。 B、如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电量相等,则导体中的电流是恒定电流。 C、电流有方向,电流是矢量 D、电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 例2、如果导线中的电流为1mA,那么1s内通过导体横截面的自由电子数是多少?若算 得“220V,60W”的白炽灯正常发光时的电 流为273mA,则20s内通过灯丝的横截面的 电子是多少个? 例3、关于电动势,下列说法正确的是() A、电源两极间的电压等于电源电动势 B、电动势越大的电源,将其它形式的能转化为电能的本领越大 C、电源电动势的数值等于内、外电压之和 D、电源电动势与外电路的组成无关 2.2 串、并联电路的特点电表的改装 例1. 有一个电流表G,内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 —3V的电压表,

要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大? 例2.有一个电流表G,内阻Rg=25Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 —0.6mA的电流表,要并联多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大? 例3.一安培表由电流表G与电阻R并联而成。若在使用中发现此安培表读数比准确值稍小些,下列可采取的措施是 A.在R上串联一个比R小得多的电阻 B. 在R上串联一个比R大得多的电阻 C. 在R上并联一个比R小得多的电阻 D. 在R上并联一个比R大得多的电阻 2.3欧姆定律电阻定律焦耳定律 例1如图1所示的图象所对应的两个导体(1) 电阻之比R 1:R 2 _____;(2)若两个导体的电流 相等(不为零)时电压之比U 1:U 2 为______;(3) 若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比为______。 例2如图2所示,用直流电动机提升重 物,重物的质量m=50kg,电源供电电压

电磁感应典型例题和练习

电磁感应 课标导航 第1课时电磁感应现象、楞次定律 1、高考解读 真题品析 知识:安培力的大小与方向 例1. (09年上海物理)13.如图,金属棒ab置于水平放 置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁 场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,圆环L有__________(填收缩、扩张)趋势,圆环内产生的感应电流_______________(填变大、变小、不变)。 解析:由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又由于金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小。 答案:收缩,变小 点评:深刻领会楞次定律的内涵 热点关注 知识:电磁感应中的感应再感应问题 例8、如图所示水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、 MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动.则PQ所 做的运动可能是

A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动 解析:当MN在磁场力作用下向右运动,根据左手定则可在通过MN的电流方向为M → N,故线圈B中感应电流的磁场方向向上;要产生该方向的磁场,则线圈A中的磁场方向向上,磁场感应强度则减弱;磁场方向向下,磁场强度则增加.若是第一种情况,则PQ中感应电流方向Q→P,且减速运动,所以PQ应向右减速运动;同理,则向右加速运动.故BC项正确. 答案:BC 点评:二次感应问题是两次利用楞次定律进行分析的问题,能够有效考查对楞次定律的理解是准确、清晰。要注意:B线圈中感应电流的方向决定A线圈中磁场的方向,B线圈中电流的变化情况决定A线圈中磁通量的变化情况,把握好这两点即可结合楞次定律顺利解决此类问题 2、知识网络 考点1:磁通量 考点2.电磁感应现象

《恒定电流》知识点与典型例题解析

《恒定电流》知识点与例题解析 知识点总结 一、基本概念及基本规律 1.电流 电流的定义式:t q I = ,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 对于金属导体有I=nq v S (n 为单位体积内的自由电子个数,S 为导线的横截面积,v 为自由电子的定向移动速率,约10-5m/s ,远小于电子热运动的平均速率105m/s ,更小于电场的传播速率3×108m/s ),此公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。 2.电阻定律 导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比,公式:s l R ρ =。 ) (1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率,单位是Ωm 。 (2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。 (3)材料的电阻率与温度有关系: ①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。 ②半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高)。 ③有些物质当温度接近0 K 时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。现在科学家们正努力做到室温超导。 3.部分电路欧姆定律 > R U I =(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电) 电阻的伏安特性曲线:注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。 4.电动势与电势差 电动势:E=W/q ,单位:V 电势差:U=W/q ,单位:V 在电源外部的电路中,是静电力对自由电荷做正功,电流由电源的正极流向负极,沿电流方向电势降低;而在电源内部是电荷受的非静电力克服静电力做功,电流由负极流向正极,沿电流电势升高。 E=W/q 中的W 表示非静电力做功W 非;U=W/q 中的W 表示静电力做功W 电。 ? 总结:电动势与电势差两个概念表面上很相似,但从做功和能量转化的角度讲它们是正好相 反,电动势表征电源中非静电力做功的本领,即其它形式的能向电能转化的本领;而电势差是电路中静电力做功的本领的量度,即电能向其它能转化的情况。我们应注意二者的区别和联系。 5.电功和电热

恒定电流典型题型归类

恒定电流 一、基本概念 【例1】如图所示,电解槽内有一价的电解溶液,t s 内通过溶液内横截面S 的正离子数是n 1,负离子数是n 2,设元电荷的电量为e ,以下解释正确的是( ) A 、正离子定向移动形成电流,方向从A 到 B ,负离子定向移动形成电流方向从B 到A B 、溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵消 C 、溶液内电流方向从A 到B ,电流I=t e n 1 D 、溶液内电流方向从A 到B ,电流I=t e n n )(21 电动势:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。 注意区别电动势和电压的概念。电动势是描述其他形式的能转化成电能的物理量,是反映非静电力做功的特性。电压是描述电能转化为其他形式能的物理量,是反映电场力做功的特性。 【例2】以下有关电动势的说法正确的是( ) A 、电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电量成反比 B 、电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压 C 、非静电力做的功越多,电动势就越大 D 、E= q w 只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的 【例3】铅蓄电池的电动势为2 V ,这表示 ( ) A .电路中每通过1 C 电荷量,电源把2 J 的化学能转变为电能 A B

B.无论接不接入外电路,蓄电池两极间的电压都为2 V 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 【例4】关于电功和焦耳热,下列说法错误的是() A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I2Rt B.在非纯电阻电路中,计算电功可用公式W= I2Rt C.在非纯电阻电路中,计算焦耳热用Q= I2Rt D.在纯电阻电路中,计算焦耳热可用Q=UIt 二、基本规律 【例5】如图所示,是测定两个电源的电动势和内阻实验得到的电流和路端电压图线,则正确的是() A.当I1=I2时,电源总功率P1=P2

通电导线在磁场中受力的典型例题(练习版)

典例1:磁场对通电导线的作用力 典例1:考察概念。下列关于通电直导线在磁场中受磁场力的说法中,正确的是[ ] A.导线所受磁场力的大小只跟磁场的强弱和电流的强弱有关 B.导线所受磁场力的方向可以用左手定则来判定 C.导线所受磁场力的方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系 D.如果导线受到的磁场力为零,导线所在处的磁感应强度一定为零 E安培力的方向可以不垂直于直导线 F安培力的方向总是垂直于磁场的方向 G.安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角无关 H.将直导线从中折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 典例2:关于通电导线所受安培力F的方向,磁场B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是 A. F、B、I三者必须保持相互垂直 B. F必须垂直B、I,但B、I可以不相互垂直 C. B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直 D. I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直 典例3:下列各图中,表示磁场方向、电流方向及导线所受安培力方向的相互关系,其中正确的是() A. B. C. D.

E. F G H 典例4:如图所示.一边长为L底边,BC的电阻R,是两腰AB、AC的电阻RAB、RAC 的两倍(RBC=2RAB=2RAC)的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流.且已知从B端流人的总电流强度为I,则金属框受到的总磁场力的大小为 A.0 B.BIL C. D.2 BIL 易错训练:如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,匀强磁场的磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则MN所受安培力大小为() A.F=BId B.F=BIdsinθC.F=BId/sinθ D .F=BIdcosθ 二、安培力作用下的运动 常用方法:等效法、电流元法1、特殊值法2、推论法、转换研究对象法 典例1:如图所示,用绝缘细线悬挂一个导线框,导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路,导线框中通有图示方

恒定电流知识点汇总

恒定电流知识点汇总

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恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律 1.电流 (1)电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是: ①要有能自由移动的电荷;②导体两端存在电压。 (2)电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值,叫电流强度。 ①电流强度的定义式为: ②电流强度的微观表达式为: n为导体单位体积内的自由电荷数,q是自由电荷电量,v是自由电荷定向移动的速率,S是导体的横截面积。 (3)电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端,在电源内部由电源的负极流向正极。 2.电阻定律 (1)电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上:。 (2)电阻定律:公式:,式中的为材料的电阻率,由导体的材料和温度决定。 纯金属的电阻率随温度的升高而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (3)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4)超导体:有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导;发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。 3.部分电路欧姆定律 内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。 公式: 适用范围:金属、电解液导电,但不适用于气体导电。 欧姆定律只适用于纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路。 伏安特性:描述导体的电压随电流怎样变化。若图线为过原点的直线,这样的元件叫线性元件;

高二物理恒定电流典型例题

2010年高二物理恒定电流典型例题 第一节 欧姆定律 典型例题1——电流的计算 (1)在金属导体中,若10s 内通过横截面的电量为10C ,则导体中的电流为I =___________A ; (2)某电解槽横截面积为0.5m 2,若10s 内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C , 则电解液中的电流为I =___________A . 分析解答: (1)根据电流的定义式q I =得到10s 内通过横截面积的电流为1A . (2)正负粒子的电量均为10库,则10s 内通过横截面积的总电量为20库. 典型例题2——关于等效电流的计算 氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为R 的圆轨道上做匀速圆周运动.已知电子电量为e ,运动速率为v .求电子绕核运动的等效电流多大? 分析解答:所谓等效电流,就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流. 取电子运动轨道上任一截面,在电子运动一周的时间T 内,通过这个截面的电量e =q ,由圆周运动知识知:v R T π2=,根据电流强度的定义式得R v T t q I π2e e ===. 典型例题3——由比例法求解电流 当导体两端的电压变为原来的1/2时、流过导体的电流减少0.5A ,则当导体两端的电压增为原来的两倍时,流过导体的电流多大? 分析解答: 本题中涉及到的未知量较多,可由欧姆定律建立方程组求解;因为对一定的导体其电阻是一定的,所以由欧姆定律知,导体中的电流强度与导体两端的电压成正比,故本题也可用比例法求解. 解法一: 设导体电阻为R ,原来两端电压为U ,通过导体的电流强度为I ,由欧姆定律得: R U I = (1) 当导体两端电压为U /2时,根据电流强度的定义式得: =-5.0I R U 2/…………(2) 当导体两端电压为2V 时,设导体的电流为'I ,则有: R U T 2'=…………(3) 将R U 看成未知量,由(1)(2)(3)联立求解得:'I =2A 解法二: 设原来导体两端的电压为U ,导体的电流为I ,倒替两端的电压为2U 时,导体的电流为'I , 因为U I ∝,所以可以得: 2 /5.0U U I I =-…………(1) U U I I 2'= (2)

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题

v v 高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题 第一节 电源和电流 1.电流 电流的定义式:t q I 决定式:I =R U 电流的 微观表达式I=nqvS 注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q /t 计算电流强度时应引起注意。 1. 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离 子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。 2. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。已知质子电荷e =1.60×10-19C 。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。 第二节 电阻定律 在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρS l . A.在公式R=ρ S l 中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同. B.对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响. 注意物理规律的适用范围,不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去..................................,这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论,其正确性也必须通过实践(实验)来检验. C.有人根据欧姆定律I= R U 推导出公式R=I U ,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比. 对于这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是由导体的自由结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系,加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=I U 计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法.

《恒定电流》知识点与典型例题解析

《恒定电流》知识点与例题解析 知识点总结 一、基本概念及基本规律 1.电流 电流的定义式:t q I =,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 对于金属导体有I=nq v S (n 为单位体积内的自由电子个数,S 为导线的横截面积,v 为自由电子的定向移动速率,约10-5m/s ,远小于电子热运动的平均速率105m/s ,更小于电场的传播速率3×108m/s ),此公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。 2.电阻定律 导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比,公式:s l R ρ =。 (1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率,单位是Ω m 。 (2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。 (3)材料的电阻率与温度有关系: ①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。 ②半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高)。 ③有些物质当温度接近0 K 时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。现在科学家们正努力做到室温超导。 3.部分电路欧姆定律 R U I =(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电) 电阻的伏安特性曲线:注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。还要注意:当考虑到电阻率随 温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。 4.电动势与电势差 电动势:E=W/q ,单位:V 电势差:U=W/q ,单位:V 在电源外部的电路中,是静电力对自由电荷做正功,电流由电源的正极流向负极,沿电流方向电势降低;而在电源 内部是电荷受的非静电力克服静电力做功,电流由负极流向正极,沿电流电势升高。 E=W/q 中的W 表示非静电力做功W 非;U=W/q 中的W 表示静电力做功W 电。 总结:电动势与电势差两个概念表面上很相似,但从做功和能量转化的角度讲它们是正好相 反,电动势表征电源中非静电力做功的本领,即其它形式的能向电能转化的本领;而电势差是电 路中静电力做功的本领的量度,即电能向其它能转化的情况。我们应注意二者的区别和联系。 5.电功和电热 (1)电路中的功与能 能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律。电源是把其它能转化为电能的装置,内阻和用电器是电能转化为热能等其它形式能的装置。如化学电池将化学能转化成电能,而电路中发光灯泡是将电能转化成光、热能,如图所示电路。 对于一个闭合电路,它的能量应该是守恒的,但又在不同形式间转化,通过做功方式完成。在电源部分,非静电力做正功W 非=qE ,将其它形式的能转化成电能。而内阻上电流做功,将电能转化成内能W 内=qU′(U′为内阻上的电势降);在外电路部分,电流做功W 外=qU (U 为路端电压),电能转化成其它形式的能。可见,整个电路中的能量循环转化,电

高中物理恒定电流典型例题

2.1 导体中的电场和电流电动势 例1、关于电流的说法正确的是() A、根据I=q/t,可知I与q成正比。 B、如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电量相等,则导体中的电流是恒定电流。 C、电流有方向,电流是矢量 D、电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 例2、如果导线中的电流为1mA,那么1s内通过导体横截面的自由电子数是多少?若算得“220V,60W”的白炽灯正常发光时的电流为273mA,则20s内通过灯丝的横截面的电子是多少个? 例3、关于电动势,下列说法正确的是() A、电源两极间的电压等于电源电动势 B、电动势越大的电源,将其它形式的能转化为电能的本领越大 C、电源电动势的数值等于内、外电压之和 D、电源电动势与外电路的组成无关 2.2 串、并联电路的特点电表的改装 例1. 有一个电流表G,内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 —3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大? 例2.有一个电流表G,内阻Rg=25Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 —0.6mA的电流表,要并联多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大? 例3.一安培表由电流表G与电阻R并联而成。若在使用中发现此安培表读数比准确值稍小些,下列可采取的措施是 A.在R上串联一个比R小得多的电阻 B. 在R上串联一个比R大得多的电阻 C. 在R上并联一个比R小得多的电阻 D. 在R上并联一个比R大得多的电阻 2.3欧姆定律电阻定律焦耳定律 例1如图1所示的图象所对应的两个导体(1)电阻之比R1:R2_____;(2)若两个导体的电流相等(不为零)时电压之比U1:U2为______;(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比为______。 例2如图2所示,用直流电动机提升重物,重物的质量m=50kg,电源供电 电压为110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升 重物时,电路中的电流为5A,则电动机线圈的电阻为多少?(g取10m/s2) 例3有两根不同材料的金属丝,长度相同,甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍。(1)把它们并联在电路中,甲、乙消耗的电功率之比是多少? (2)把它们串联在电路中,甲、乙消耗的电功率之比是多少? 2.4闭合电路的欧姆定律

恒定电流典型例题

恒定电流典型例题 1.关于电源电动势,下面说法不正确 ...的是()A.电源两极间电压等于电动势 B.电动势越大的电源,将其它能转化为电能的本领越大 C.电路接通后,电源的电压小于它的电动势 D.电动势只由电源性质决定与外电路无关 2.一根均匀导线,现将它均匀拉长,使导线的直径减小为原来的一半,此时它的阻值为64 Ω.则导线原来的电阻值为 A.128 Ω B.32 Ω C.4 Ω D.2 Ω 3.关于电功和电热的计算,下列说法正确的是() A.如果是纯电阻电路,电功可用公式W = UIt计算,也可用公式 W = I2Rt计算 B.如果是纯电阻电路,电热可用公式W = I2Rt计算,但不能用公式W = UIt计算 C.如果不是纯电阻电路,电功只能用公式W = I2Rt计算 D.如果不是纯电阻电路,电热可用公式W = I2Rt计算,也可用公式W = UIt计算 4.有A.B两个电阻,它们的伏安特性曲线如图2所示,从图线可以判断() A.电阻A的阻值大于电阻B B.电阻A的阻值小于电阻B C.电压相同时,流过电阻A的电流强度较大 D.两电阻串联时,电阻A消耗的功率较小 5. 如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图;直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线. 将这个电阻分别接到a、b两电源上,那么 A.R接到b电源上时路端电压较大,电源效率较低 B.R接到b电源上时电源的输出功率较大 C.R接到a电源上时电源的输出功率较大,但电源效率较低 D.R接到a电源上的电阻的发热功率较大,电源效率也较高 6.【潍坊市】如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两 端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则 A.R1接在电源上时,电源的效率高 B.R2接在电源上时,电源的效率高 C.R1接在电源上时,电源的输出功率大 D.电源的输出功率一样大 7、描述小灯泡的伏安特性曲线大致与实际相符合的曲线为图9-6所示中的()

交变电流典型习题(含答案)

交变电流 典型精练 1、某正弦式交流电的电流i 随时间t 变化的图象如图1所示。由图可知( ) A .电流的最大值为10A B .电流的有效值为10A C .该交流电的周期为0.03s D .该交流电的频率为0.02Hz 2、某交流的电压随时间变化的规律如图2所示,则此交流电的频率为 ,若将该电压加在一阻值为1k Ω的纯电阻用电器,用电器恰能正常工作,则该用电器的额定功率为 。 图1 3、如图甲电路,电阻R 的阻值为50Ω,在ab 间加上图乙所示的正弦交流电,则说法中错误的是( ) A .交流电压的有效值为100V B .电流表示数为2A C .产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14rad/s D .如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍 4、图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是( ) A .图甲表示交流电,图乙表示直流电 B .两种电压的有效值都是311V C .图甲所示电压的瞬时值表达式为u =220sin100πt (V ) D .图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10:1的理想变压器变压后,功率比为1:1 5、图5(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动,线圈的匝数n =100、电阻r =10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R 连接,电阻R =90 Ω,与R 并联的交流电压表为理想电表。 在t =0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t 按图5(乙)所示正弦规律变化。 求:(1)交流发电机产生的电动势的最大值; (2)电路中交流电压表的示数。 6、图6所示,一小型发电机内有100n =匝矩形线圈,线圈面积2 0.10m S =,线圈电阻可忽略不计。在外力作用下矩形线圈在0.10T B =匀强磁场中,以恒定的角速度100rad /s ωπ=绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动,发电机线圈两端与100R =Ω的电阻构成闭合回路。求:(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值; (2)从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90o角的过程中通过电阻R 横截面的电荷量; (3)线圈匀速转动10s ,电流通过电阻R 产生的焦耳热。 O i/A t/10-2s 1 2 102 -102 3 -2.0 2.0 3.14 6.28 9.42 Φ/?10-2W t /×10-2s O d O ′ R B a b c V 图5 (甲) (乙) 0 1 2 3 4 311 -311 u /V t /(10-2 s) 图甲 0 1 2 3 4 311 -311 u /V t /(10-2 s) 图乙 图2 R 图6 O ′ O

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