- 闭合电路欧姆定律
- 共6987题
如图所示,一电荷量q=3×10-5C带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点.电键S合上后,当小球静止时,细线与竖直方向的夹角α=37°.已知两板相距d=0.1m,电源电动势ɛ=15V,内阻r=1.5Ω,电阻R1=3Ω,R2=R3=R4=9Ω.g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)电源的输出功率;
(2)两板间的电场强度的大小;
(3)带电小球的质量.
正确答案
解析
解:(1)R2与R3并联后的电阻值Ω
由闭合电路欧姆定律得
电源的输出功率 P出=I(E-Ir)=
(2)两板间的电压 UC=I(R1+R23)=
两板间的电场强度 E=
(3)小球处于静止状态,所受电场力为F,又F=qE
由平衡条件得:水平方向 Tcosα-mg=0
竖直方向 Tsinα-qE=0
所以m==5×10-4kg
答:(1)电源的输出功率为20.8W;
(2)两板间的电场强度的大小为125N/C;
(3)带电小球的质量为5×10-4kg.
如图所示,闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置,使A、B、C三灯亮度相同.若继续将P向下移动,则三灯亮度变化情况为( )
正确答案
解析
解:将变阻器滑片P向下移动时,接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据全电路欧姆定律得知,总电流IA增大,则A灯变亮.并联部分的电压U并=E-IA(RA+r),E、RA、r不变,IA增大,U并减小,B灯变暗.通过C灯的电流IC=I-IB,I增大,IB减小,则IC增大,C灯变亮.IA=IB+IC,由于IB减小,IC增大,IA增大,所以C灯电流的增加量大于A灯的增加量,C灯最亮.
故选AD
如图,电源电动势为3V,内阻不可忽略,滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中,三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,下列各值不可能出现的是( )
正确答案
解析
解:滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,电灯两端的电压U2增大,电源的内电压增大,则路端电压U1减小,则变阻器两端电压U3减小.由于U1=U2+U3,U1减小,则知△U2>△U3,△U1<△U2,由于E=3V,△U2<3V,所以△U1=0.2V、△U2=1V、△U3=0.8V是可能的,△U1=3V、△U2=2V、△U3=1V;△U1=1V、△U2=3V、△U3=2V;△△U1=0.5V、△U2=1V、△U3=1.5V不可能.故D正确,ABC错误.
本题选不可能的,故选:ABC.
在如图所示电路中R2、R3是定值电阻,R1是滑动变阻器,当R1的滑键由左端向右端滑动时,各个电表的示数怎样变化?写出分析过程.
正确答案
解析
解:当滑动变阻器R1的滑键由左端向右端滑动时,外电路总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,则A的示数增大,V的示数减小.
根据欧姆定律知R3的电压增大,则V3的示数增大.由于路端电压减小,所以V1的示数减小.
根据串联电路分压规律知V2增大,A2的示数增大,V1的示数减小,而变阻器左侧的电阻增大,所以A1的示数减小.
答:A的示数增大,V的示数减小.V1的示数减小.V2增大,V3的示数增大.A1的示数减小.A2的示数增大.
如图所示的电路中各元件值分别为:R1=R2=10Ω,R3=R4=20Ω,电容C=300μF,电源电动势E=6V,内阻不计,原先双掷开关S与触点2接触,则当开关S从与触点2接触改为与触点1接触,且电路稳定后,试求:
(1)求电容器C所带电荷量;
(2)若开关从与触点1接触改为触点2接触,直到电流变为0时为止,求通过电阻R1的电荷量.
正确答案
解析
解:(1)开关K接触触点2时,电容器不带电;
开关K接触触点1时,4个电阻串联,根据欧姆定律,有
电容器与电阻R3、R2并联,电压为
UC=I(R3+R2)=0.1A×(20Ω+10Ω)=3V
故带电量为Q=CU=300×10-6×3=9×10-4(C)
(2)开关K从触点1改为接触点2后,电容器相当于电源;
电阻R1与R4串联,而电阻R3与R2串联,两个支路再并联,两支路电流之比为:
故通过两个支路的电量之比为:
根据电荷守恒定律,有Q1+Q2=9×10-4(C)
解得:Q1=4.5×10-4 (C)
答:(1)电容器C所带电荷量为9×10-4(C);
(2)若开关从与触点1接触改为触点2接触,直到电流变为0时为止,则通过电阻R1的电荷量为4.5×10-4 (C).
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