- 闭合电路欧姆定律
- 共6987题
如图所示，MN和PQ是水平光滑的导轨，ab为垂直搁在导轨上的导体棒，它们的电阻都可忽略不计．竖直的匀强磁场穿过导轨平面，导轨的左端与一电路连接，图中R1=5Ω，R2=15Ω，R3为滑动变阻器，伏特表的量程为0～20V，安培表的量程为0～3A．请完成下列问题：
（1）当滑动变阻器阻值调节为30Ω，ab棒向右匀速滑动时，两个电表中有一个满偏，另一个处于正常状态，请问是哪一个电表的指针满偏？另一个电表的示数是多少？
（2）在（1）题的情况下，若ab棒所受向右的水平拉力大小为20N，求ab棒匀速运动的速度大小；
（3）若ab棒在30N的水平拉力作用下匀速运动，为了使两个电表都能正常工作，求滑动变阻器的电阻值的变化范围．
正确答案
解析
解：（1）假设电压表满偏，则通过变阻器的电流为I3=
（2）ab棒匀速运动时，水平拉力F与安培力大小相等，则有FA=F=BIL，得 BL=
感应电动势E=U+IR1=（20+2×5）V=30V，
又E=BLv，则得
v=
（3）当水平拉力为30N时，电路中电流为 I′=
通过变阻器的电流为I3′=I′-I2=3A-
所以变阻器的电阻为
R3=
所以滑动变阻器的电阻值的变化范围为0～12Ω．
答：
（1）当滑动变阻器阻值调节为30Ω，ab棒向右匀速滑动时，两个电表中有一个满偏，另一个处于正常状态，电压表的指针满偏，电流表的示数是2A．
（2）在（1）题的情况下，若ab棒所受向右的水平拉力大小为20N，ab棒匀速运动的速度大小是3m/s；
（3）若ab棒在30N的水平拉力作用下匀速运动，为了使两个电表都能正常工作，滑动变阻器的电阻值的变化范围为0～12Ω．
（1）路端电压为多大？
（2）电源的电动势为多大？
（3）当开关S1闭合而S2断开时，电路的总电阻等于多少？
正确答案
解析
解：（1）当开关S1和S2均闭合时，电阻R2中的电流为：I=
外电阻为：R=R2+
所以路端电压为：U=IR=15×1=15V
（2）根据闭合电路欧姆定律得电源的电动势为：
E=U+Ir=15+5=20V
（3）当开关S1闭合而S2断开时，R1与R2串联．则电路的总电阻为：
R总=R1+R2+r=25Ω
答：（1）路端电压为15V．
（2）电源的电动势为20V．
（3）当开关S1闭合而S2断开时，电路的总电阻等于25Ω．
正确答案
解析
解：减小变阻器R的阻值时，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，所以电流表示数增大，故A错误，
路端电压U=E-Ir，E、r不变，U减小，故D错误；
电压表测量R1电压U，因为E不变，R2和r的电压增大，则电压表读数减小，故B正确，C错误．
故选B
正确答案
解析
解：A、B、油滴原来处于平衡状态，重力和静电力平衡；电容器与电阻R、电阻R2相并联后与R1串联，滑片P向上移动时，电阻R变大，电路总电阻变大，总电流变小，电容器两端电压为：U=E-I（r+R1），故电容器两端电压变大，带电量变大，电场力变大，粒子向上加速；电容器充电，故电流从b到a，故A正确，B错误；
C、D、在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程，电阻R变小，电路总电阻变小，电流变大，电容器两端电压为：U=E-I（r+R1），故电容器两端电压变小，带电量变小，电场力变小，粒子向下加速；电容器放电，故电流从a到b，故CD错误；
故选：A．
正确答案
解析
解：AD、当滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R总增大，干路电流I减小，电源的内电压减小，路端电压增大，灯泡的功率P=I2RL，RL不变，P减小，灯泡变暗，则电流表读数变小，电压表读数变大．故A错误，D正确．
C、变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C错误．
D、当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大．由于灯泡L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的输出功率变小．故B正确．
故选：BCD
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