【物理】2020届二轮复习电磁学专题：恒定电流B强化训练（解析版） 13页

恒定电流B ‎1、如图所示是电阻R的图象,图中,下列说法不正确的是(    ) ‎ A.该电阻R为线性元件 B.电阻 C.因图象的斜率表示电阻的倒数，故 D.在R两端加上的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是 ‎2、有一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I.已知铜的密度为ρ，摩尔质量 为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电荷量为e.若认 为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中. 自由电子定向移动的速率可表示为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎3、如图所示，电阻，电动机的绕组电阻。当开关打开时，电流表的示数是I，电路消耗的电功率为P。当开关合上后，电动机转动起来，若保持电路两端的电压不变，电流表的示数I’和电路消耗的电功率P’应满足（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎4、在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则可能出现了下列哪种故障(   )‎ A.R1短路     B.R2短路     C.R3短路     D.R1断路 ‎5、如图所示, ,电源负极接地,闭合开关S稳定后,电容器带电量为;断开开关S将和的位置互换,开关重新闭合稳定后,电容器带电量为,则和的比值为(    )‎ A.1 B. C. D.‎ ‎6、图甲为某一小灯泡的U一I图线,现将两个这样的小灯泡并联后再与一个3Ω的定值电阻串联,接在内电阻为2Ω、 电动势为5V的电源两端,如图乙所示,则(   )‎ A.此时电源内电路功率大于外电路功率 B.通过电流表的电流为‎0.6A,此时每盏小灯泡的电功率为0.6W C.内电路上的电压为2V,此时内电路的电功率为0.36W D.通过R的电流为‎0.3A,此时R的电功率为0.9W ‎7、如图所示,直线A为某电源的图线,曲线B为某小灯泡L的图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )‎ A.此电源的内阻为0.67Ω B.灯泡L的额定电压为3V,额定功率为6W C.把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻,电源的输出功率将变小,效率将变低 D.小灯泡L的电阻随通过电流的增大而减小 ‎8、如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连，在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出，由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率，调节可变电阻的阻值，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎9、如图所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力导线电阻,则(   )‎ A.电源内阻 B.电源内阻 C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大 D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小 ‎10、如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉,恒定电压U=12V,电解槽内阻rA=2Ω。当S1闭合,S2、S3断开时,电流表A示数为‎6A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表A示数为‎5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表A示数为‎4A。则(   )‎ A.电炉的电阻为2Ω B.仅S1闭合时,电炉的发热功率为72W C.电动机的内阻为2.4Ω D.在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为48W ‎11、如图所示，平行金属板中带电质点P原处与静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向a端移动时，则( )‎ A.电压表读数减小 B.电流表读数减小 C.质点P将向上运动 D.上消耗的功率逐渐增大 ‎12、如图所示，电源的电动势，内阻，电阻，电容器的电容，二极管D—般是由硅或者锗管组成，具有单向导电性，下列判断正确的是（ ）‎ A.开关闭合、断开时和均闭合时，电容器两端电压均为4 V B.开关闭合，断开，当合上，待电路稳定以后，电容器上电荷量变化了 C.开关闭合，待电路稳定以后断开，流过的电荷量为 D.开关闭合，待电路稳定以后断开，流过的电荷量为 ‎13、如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机。P是一个质量为m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=‎5.0 A和U=110V,重物P上升的速度v=‎0.70m/s。已知重物的质量m=‎45kg(g取 ‎10 m/s2)。求:‎ ‎1.电动机消耗的电功率P电;‎ ‎2.细绳对重物做功的机械功率P机;‎ ‎3.电动机线圈的电阻R。‎ ‎14、如图所示，电路中小灯泡的额定电压为、额定功率为，,，电源的电动势E未知、内阻为。当滑动变阻器的滑动触头位于a端时，理想电流表的渎数为，且小灯泡刚好以额定功率正常发光。则： ‎ ‎ 1.滑动变阻器的最大阻值为多少？ 2.当滑动变阻器的滑动触头位于b端时，理想电流表的读数为多少？ 3.当滑动触头位于正中央时（假设此时小灯泡电阻变化可忽略），滑动变阻器的电功率为多少？ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：C 解析：由题图可以知道,该电阻对应的图象为线性关系,故R为线性元件,所以A选项是正确 的; 根据电阻的定义式Ω,所以B选项是正确的; 因两坐标所用的标度并不相同 故不能使用正切值来求解电阻,故C错误; 由题图知,当时, ,则每秒通过电阻横 截面的电荷量是,所以D选项是正确的. 本题选错误的,所以选C.‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：B 解析：设铜导线中肖由电子定向移动的速宇-为f,导线中自由电 子从一端定向移到另一端所用时间为则导线的长度为，体积为,质量为，这段导线中由电子的数目为，在t时间内这些电子都能通过同一截面，则电流，电子定向移动的速率，故选B.‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：B 解析：开关打开时，通过R的电流，R消耗的功率；开关合上后，保持电路两端的电压不变，通过R的电流，R消耗的功率,通过电流表的电流等于通过电动机的电流和通过R的电流I，电路消耗的功率等于电动机消耗的功率和R消粍的功率P，即，。因为电动机转动时通过电动机的电流一定小于电动机卡住时通过电动机的电流，则，，可得，故B正确，ACD错误。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：B 解析：‎ A、若各原件没有故障,电路正常,则电流表测量流过R1的支路电流,电压表测量R3两端的电压;若R1短路,则R2被短路,外电路只有电阻R3接在电源两端,电流表测量干路电流,电压表测量路端电压,两表示数均增大,故A错误.‎ B、若R2断路,则R1与R3串联,总电阻增大,总电流减小,则流过R3的电流减小,故电压表示数减小;由于电流表现在测量干路电流;故电流表示数增大;故B正确;‎ C、若R2短路,则电流表示数为零,不符合题意;故C错误.‎ D、若R3断路,电路断开,故电流表示数为零,不符合题意,故D错误.故选B.‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：C 解析：图示状态两端的电压等于电容器上极板的电势: ;‎ 电阻两端的电压等于电容器下极板的电势: ;电容器两 极板间的电压;电容器所带的电荷量 ‎ 断开开关S将和的位置互换,开关重新闭合稳定后,电阻两端的电压等于电容器上极 板的电势: ‎ 电容器两端的电压 电容器所带的电荷量 ‎,故C选项正确。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：B 解析：将题图乙等价转化成图乙所示,则电路可看做是两个一样的电路组合,小灯泡、与电源(电动势E、内阻r')构成闭合电路,U一I图线如图甲所示,每组电洗为‎0.3A,小灯泡电压为2V,B正确;等效电源内部功率为P=I2r'=0.36 W,A错误;实际电路中R上的电流为‎0.6A,电压为1.8 V,所以,内电路电压只有1.2V,CD错误。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：B 解析：由题图可知,电源的电动势,内阻,故A错误;两图线的交点表示小灯泡L与电源连接时的工作状态,由于灯泡正常发光,则知灯泡的额定电压,额定电流,则额定功率为,故B正确;正常发光时灯泡L的电阻,换成一个1Ω的定值电阻,可知其电附更接近电源的内阻,电源的输出功率将变大,根椐闭合电路欧姆定律可知外电阻减小,路端电压减小,电源效率减小,故C错误;灯泡的温度随通过电流的增大而升高,电阻随温度的升高而增大,故D错误.‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：C 解析：运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为 根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R=r时，外电阻消耗的电功率最大。 ‎ 此时，代入电功率 中得到 最大电功率 ，故C正确、ABD错误 ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：BC 解析：A、在时间t内消耗电能()转化为机械能()和内能(), 所以 而 解得: ,故A错误,B正确; C、如果电动机转轴被卡住而停止转动,则电动机相当于电阻为R的电阻,所以电路的电流增大, 根据可知较短时间内电源消耗的功率将变大,故C正确,D错误. 故选BC.‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：CD 解析：电炉为纯电阻电器，由欧姆定律得，其发热功率为 P=UI1=12×6W=72W,所以A、B正确。电动机为非纯电阻设备，由能量守恒定律得 ‎，所以,C错误。电解槽为非纯电阻装置，‎ 由能量守恒定律得，所以,D错误。‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：BCD 解析：AB.由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当R4‎ 的滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，则R1两端的电压减小，可知并联部分的电压增大，电压表读数增大，由欧姆定律可知流过R3的电流增大，根据并联电路的特点可知：流过R2的电流减小，则电流表示数减小，故A错误，B正确； C.因电容器两端电压增大，板间场强增大，质点受到的向上电场力增大，故质点P将向上运动，故C正确； D.因R3两端的电压增大，由可知，R3上消耗的功率增大， 故D正确。 故选BCD。 ‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：BC 解析：设开关闭合、断开时，电容器两端的电压为，干路电流为，根据闭合电路欧姆定律有，，；闭合开关后，电容器两端电压为，干路电流为，根据闭合电路欧姆定律有，，所以电容器上的电荷量减少了，故选项A错误，选项B正确。闭合后，电容器上的电荷量为，再断开后，中的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量与阻值成反比，故流过电阻的电荷量为，故选项C正确，D错误.‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：1.电动机消耗的电功率为 2.细绳对重物做功的机械功率为 3.电动机线圈的电阻R的发热功率为 ‎ ‎,则电动机线圈的电阻 解析：‎ ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：1.12Ω  ‎2.2A 3.3.84W ‎ 解析：1.由题意可知小灯泡得电阻,当滑动变阻器的滑动触头位于a端时，定值电阻被短路，小灯泡与整个滑动变阻器并联，此时小灯泡正常发光，通过小灯泡的电流,通过滑动变阻器的电流,则滑动变阻器的最大阻值. 2.由以上分析可知电源电动势,带入数据得.当滑动变阻器的滑动触头位于b端时，小灯泡、滑动变阻器及定值电阻都被短路，此时电流表的读数。 3.当滑动触头位于正中央时，小灯泡与滑动变阻器的—半电阻并联后再与串联，此时,总电流为 ‎，并联部分的电压,滑动变附器消耗的功率,代入数据得.  ‎ ‎ ‎