已知两电源的电动势分别为E1 ,E2 (E1>E2),内阻分别为r1 ,r2 .当两电源分别于阻值为R的电阻连接时,外电路消耗的功率正好相等.若电阻值R减小一些,再与E1 ,E2 分别连接时,对应的外电路消耗的功率分别是P1 ,P2 .则( )
A.r1 <r2 ,P1 <P2 B.r1 <r2 ,P1 >P2 C.r1 >r2 ,P1 >P2 D.r1 >r2 ,P1 <P2
【答案】D
画出图像就知道选哪个
如图所示,平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器 R 4 的滑片向b 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 将向下运动 D.R 3 上消耗的功率逐渐增大
【答案】 AC
【解析】当滑片向b 端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电流增大,路端电压减小,R 1 两端的电压增大,故并联部分的电压减小,由欧姆定律可知流过R 3 的电流减小,则流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大;因并联部分电压减小,而R 2 中电压增大,故电压表示数减小,故A正确,B错误;因电容器两端电压减小,故带电质点P 受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,带电质点P 向下运动,故C正确;因R 3 两端的电压减小,由可知,R 3 上消耗的功率减小,故D错误。
在长度为、横截面积为、单位体积内的自由电子数为 的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为的自由电子受电场力作用先做加速运动,然后与阳离子碰撞而减速,如此往复……所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为(不随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比,即(是常数),则该导体的电阻应该等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当导体两端加上电压U时,内总电场强度,电子匀速运动时,,因此电子运动的速度。而电流强度,这时的电阻。因此B正确,ACD错误
如图所示,用伏安法测电阻R0 的值时,M、N 接在恒压电源上,当S 接a 时电压表示数10V,电流表示数0.2A;当S 接b时,电压表示数12V,电流表示数0.15A.下列叙述正确的是( )
A.为了较准确地测定R0 的值,S 应接在a点,R0 的真实值为50Ω
B.为了较准确地测定R0 的值,S 应接在a点,R0 的真实值为70Ω
C.为了较准确地测定R0 的值,S应接在b点,R0 的真实值为50Ω
D.为了较准确地测定R0 的值,S应接在b点,R0 的真实值为70Ω
【答案】D
【解析】考查了电流表的内外接法误差分析.
<
由此可知,电压表分流对实验的影响较大,电流表应该采用内接法,故应该连在。
设电流表的内阻为,电源电压为则有: S接a时: ① S接b时: ② ,即: ③ 由①②③解得:.
(2020·全国高考真题)图(a )所示的电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器 C 两端的电压U C ,如果UC 随时间t 的变化如图(b )所示,则下列描述电阻R 两端电压UR 随时间t 变化的图像中,正确的是( )
A
B
C
D
【答案】A
【解析】根据电容器的定义式可知
结合图像可知,图像的斜率为,则1:2S内的电流与3-5S内的电流关系为
且两段时间中的电流方向相反,则电压之比
由于电流方向不同,所以电压方向不同。
故选A。
如图电路中,电源的内电阻为r、R1 、R3 、R4 均为定值电阻,电表均为理想电表。闭合电键S ,当滑动变阻器 R2 的滑动触头向右滑动时,下列说法中正确的是( )
A. 电压表的示数变小
B. 电流表的示数变大
C. 电流表的示数变小
D. R1 中电流的变化量一定大于R4 中电流的变化量
【答案】C
【分析】设R1 、R2 、 R3 、R4 的电流分别为I1 、I2 、I3 、I4 , 电压分别为U1 、U2 、U3 、U4 干路电流为I总,路端电压为U ,电流表电流为I。当滑动变阻器R2 的滑动触头P 向右滑动时,R2 变大,外电路总电阻变大,I 总变小,由U=E-Ir 可知,U变大,则电压表示数变大。U 变大,I3 变大.因I4 =I总 -I3 , 则I4 变小,U4 变小,而U1 =U-U4 ,U 变大,则U1 变大,I1 变大,I总变小,又I总 =I+I1 ,则I变小,所以R1 两端的电压变大,电流表的示数变小。故AB错误,C正确.
由I4 =I1 +I2 ,I4 变小,I1 变大,则I2 变小,则|△I1 |<|△I2 |,|△I2 |>|△I4 | ,则不能确定R1 中电流的变化量与R4 中电流的变化量,故D错误;故选C。
(多选)如图所示的电路,电源两端电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻。闭合开关S,将滑片P由a端向b端滑动一段距离后,电压表V1、V2示数变化的大小分别为ΔU1、ΔU2,电流表示数变化的大小为ΔI。下列判断正确的是( )
A. 大于
B. 与的差值等于
C. R3 和R2 消耗的电功率的和增加了
D. 电压表V2示数变小、电压表V示数变大,电流表示数变大
四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1 、A2 和两个电压表V1 、V2 已知电流表A1 的量程大于A2 的量程,电压表V1 的量程大于V2 的量程,改装好后把它们按图所示接法连入电路,则( )
A.电流表 A1 的读数大于电流表 A2 的读数
B.电流表 A1 指针的偏转角小于电流表 A2 指针的偏转角
C.电压表 V1 的读数小于电压表 V2 的读数
D.电压表V1 指针的偏转角等于电压表V2 指针的偏转角
【答案】AD
【解析】AB.电流表A1 的量程大于A2 的量程,故电流表A1 的内阻小于A2 的内阻;由图可知,两电流表并联,故两流表两端的电压相等,两表由同一电流表改装而成,而将电流表扩大量程时为并联一小电阻,故相当于为四个电阻并联,故两表头中电流相同,故两表的偏角相同,因A1 表量程大于A2 表,故读数大,A正确,B错误;
CD.电压表V1 的量程大于V2 的量程,故V1 的电阻大于V2 的电阻;两电压表串联,故通过两表的电流相等,故V1 的读数比V2 的读数大,两电压表串联,通过表头的电流相等,表头指针偏转角度相等,电压表V1 的偏转角等于电压表V2 的偏转角,C错误,D正确。
故选AD。
理想电源电压示数为10v,下图电压表示数是多少?
在如图所示的电路中,闭合开关S后,L 1 、L 2 两灯泡都正常发光,后来由于某种故障使L 2 突然变亮,电压表读数减小,由此推断,该故障可能是( )
A.L 1 灯丝烧断 B.电阻R 2 断路 C.电阻R 2 短路 D.电容器被击穿短路
【答案】D
【解析】A. 若L 1 灯丝烧断,相当于L 1电阻增大,根据串反并同规律,与L 1并联的电压表的读数增大,与题意不符,A错误;
B. 若电阻R 2 断路,相当于R 2 的阻值增大,根据串反并同规律,与R 2 并联的电压表的读数增大,与题意不符,B错误;
C. 若电阻R 2 短路,L 2 熄灭,与题意不符,C错误;
D. 若电容器被击穿短路,相当于电阻减小,根据串反并同规律,与电容器并联的电压表的读数减小,与电容器串联的L 2 的功率增大,L 2 变亮,D正确。
将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P 与电阻箱读数R 变化的曲线如图所示,由此可知( )
A.电源最大输出功率可能大于45W
B.电源内阻一定等于5Ω
C.电源电动势为45V
D.电阻箱所消耗功率P 最大时,电源效率大于50%
【答案】B
【解析】
A.由电阻箱所消耗功率P 与电阻箱读数P 变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率P 最大为45W,所以电源最大输出功率为45W,A错误;
B.电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等于电源内阻,所以电源内阻一定等于5Ω,B正确;
C.由电阻箱所消耗功率P 最大值为45W可知,此时电阻箱读数为R =5Ω,则有:
解得:E =30V,C错误;
D.电阻箱所消耗功率P 最大时,电源效率为50%,D错误.
(2023·河北·校联考模拟预测)两个固定的同心金属圆环中间部分存在与圆面垂直的磁感强度为B 的匀强磁场如图所示,一长度为4L的金属棒MN ,处在如图所示位置时与两圆的交点分别为M、P、Q、N,其中P、O、Q将金属棒平均分成了四等份,已知大圆环的总电阻为4R,小圆环和金属棒的总电阻均为2R,当金属棒以速度 v 经过如图所示位置时,下列说法正确的是( )
A.金属棒产生的总感应电动势为
B.金属棒产生的总感应电动势为
C.金属棒MP 上产生的感应电流大小为
D.金属棒MP 上产生的感应电流大小为
【答案】C
【详解】AB.金属棒中产生的总感应电动势等于MP、QN两段产生的感应电动势之和,
故AB错误;
CD.整个电路的等效电路图如图所示,其中则总电阻金属棒MP 上产生的感应电流故C正确,D错误。