1.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为r,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )
a.4ρ和4rb.ρ和4r
c.16ρ和16rd.ρ和16r
解析:选d.导体的电阻率反映材料的导电性能,温度一定时电阻率是不变的.导线拉长后,直径变为原来的一半,则横截面积变为原来的1/4,因总体积不变,长度变为原来的4倍,由电阻定律计算可知电阻变为原来的16倍.
2.一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 w与36 v.若把此灯泡接到输出电压为18 v的电源两端,则灯泡消耗的电功率( )
a.等于36 wb.小于36 w,大于9 w
c.等于9 wd.小于9 w
解析:选b.当灯泡两端加36 v的电压时,灯泡能够正常工作,消耗的电功率为36 w,此时灯泡的电阻为36 ω.
当灯泡两端加上18 v的电压时,灯泡不能正常工作,消耗的电功率必然小于36 w,而此时灯丝的温度要比加36 v时的低,则工作时灯丝的电阻率必然比正常工作时的要小,灯丝电阻必然小于36 ω,则由公式p=可以得出此时消耗的电功率要大于9 w,故b选项正确.
3.一根粗细均匀的导线,两端加上电压u时,通过导线的电流为i,导线中自由电子定向移动的平均速率为v.若将导线均匀拉长,使它的横截面的半径变为原来的,再给它两端加上电压u,则( )
a.通过导线的电流为。
b.通过导线的电流为。
c.导线中自由电子定向移动的速率为。
d.导线中自由电子定向移动的速率为。
解析:选b.导线被拉长后,其横截面积变小,变为原来的,其电阻增大为原来的16倍,则加上相同的电压u时,电流会减为原来的,a项错b项正确;又根据i=nesv,导线被拉长后,n、e不变,i变为原来的,s变为原来的,故v变为原来的,c、d项错.
4.金属铂的电阻率对温度的变化非常敏感,随着温度的升高,其电阻率将增大,如把加在一段铂丝两端的电压和流过这段铂丝的电流分别用u和i来表示,则图10-1-12中的哪一幅图比较客观地反映i-u间的关系( )
图10-1-12
解析:选c.随电流的增大,铂的温度升高,电阻率增大,电阻增大,图象的斜率逐渐减小,故c对.
5.(2023年福建福州质检)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图10-1-13甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为i0.某过程中电流表的示数如图10-1-13乙所示.则在此过程中( )
图10-1-13
a.物体处于失重状态。
b.物体处于超重状态。
c.升降机一定向上匀加速运动。
d.升降机可能向下匀减速运动。
解析:选bd.由乙图可知,电流由i0变为2i0,且保持不变,说明压敏电阻受压力恒定,说明升降机做匀变速运动;电流变大说明阻值减小,说明压力变大,说明物体处于超重状态,即升降机有向上的加速度.升降机有两种运动状态:
加速向上或减速向下,故选项b、d正确.
6.(2023年济南质检)我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道.当环中的电流为10 ma时(设电子的速度是光速的1/10),则在整个环中运行的电子数目为(电子电荷量e=1.60×10-19c)(
a.5×1011b.5×1010
c.1×102d.1×104
解析:选a.由电流强度定义得:i==,由周期公式可得t===联立可解得n===5×1011个,选项a正确.
7.如图10-1-14所示的电路中,输入电压u恒为12 v,灯泡l上标有“6 v,12 w”字样,电动机线圈的电阻rm=0.50 ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
a.电动机的输入功率为24 w
b.电动机的输出功率为12 w
c.电动机的热功率为2.0 w
d.整个电路消耗的电功率为22 w
解析:选c.本题考查了闭合电路的欧姆定律,注意电动机为非纯电阻电路,欧姆定律对电动机不再适用.灯泡l正常发光,则il==2 a,所以电路中的电流i=2 a,故整个电路消耗的总功率p总=ui=24 w,d错.电动机的输入功率等于p总-p灯=12 w,a错,b错.电动机的热功率p热=i2rm=2.
0 w,c对.
8.把六个相同的小灯泡接成如图10-1-15甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用p甲和p乙表示,则下列结论中正确的是( )
图10-1-15
a.p甲=p乙b.p甲=3p乙。
c.p乙=3p甲d.p乙》3p甲。
解析:选b.设各灯泡正常工作时的电流为i,则甲电路的总电流为i甲=3i,乙电路的总电流为i乙=i,所以由p=ui得p甲=3p乙,应选b.
9.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表a1、a2,若把a1、a2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图10-1-16所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
a.图甲中的a1、a2的示数相同。
b.图甲中的a1、a2的指针偏角相同。
c.图乙中的a1、a2的示数和偏角都不同。
d.图乙中的a1、a2的指针偏角相同。
解析:选b.甲图中流过表头的电流相同,故指针偏角相同,但由于a1、a2的量程不同,所以示数不同,故a错b对.乙图中a1、a2中的电流相同,故示数相同,但两者表头中的电流不等指针偏角不同,故c、d错.
10.电流、电压两用电表的电路如图10-1-17所示.已知图中s是双刀双掷开关,a、b、c、d、e、f为接线柱.双刀双掷开关的触刀掷向a、b,e与a接通,f与b接通;掷向c、d,e与c接通,f与d接通.g的量程是0.001 a,内阻是100 ω;电阻r1的阻值为9900 ω,r2的阻值是1.01 ω,那么:
1)触刀掷向a、b时,此两用表是什么表?量程是多大?
2)触刀掷向c、d时,此两用表是什么表?量程是多大?
解析:(1)触刀掷向a、b时,r1与g串联,是电压表,其量程为u=ig(r1+rg)=0.001×(9900+100)v=10 v.
2)触刀掷向c、d时,r2与g并联,是电流表,其量程为。
i=ig+=(0.001+)a≈0.1 a.
答案:(1)电压表 10 v (2)电流表 0.1 a
11.如图10-1-18所示,r1=2 ω,r2=3 ω,滑动变阻器最大值r3=5 ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少?
解析:设触头上部分电阻为x ω,则下部分为(5-x)ω
总电阻r==
由数学知识可知当2+x=8-x时,即x=3 ω,r最大.
此时rmax=ω=2.5 ω
安培表的示数最小imin==a=2 a.
答案:2 a
12.如图10-1-19所示,为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r=1 ω,电动机两端电压为5 v,电路中的电流为1 a,物体a重20 n,不计摩擦力,求:
1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?
2)电动机输入功率和输出功率各是多少?
3)10 s内,可以把重物a匀速提升多高?
4)这台电动机的机械效率是多少?
解析:(1)首先要知道输入功率是电机消耗的总功率,而输出功率是机械功率.消耗的电能转化为机械能和内能两部分,由能量守恒定律可求解.
pq=i2r=12×1 w=1 w.
2)电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积。
p入=iu=1×5 w=5 w,输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率。
p出=p入-pq=5 w-1 w=4 w.
3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率,在10 s内p出t=mgh.解得h==m=2 m.
4)机械效率η=×100%=80%.
答案:(1)1 w (2)5 w 4 w (3)2 m (4)80%
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