1. 如圖所示的電路中,電源電動勢E恆定,內阻r=1Ω
這里r1=r+R3
答案可能直接用到了這個幾乎不怎麼用到的結論,具體推導如下:
設外電路電阻分別為Ra和Rb時,外電路消耗電功率相等,則根據P=I^2*R得
[E/(r+Ra)]^2*Ra=[E/(r+Rb)]^2*Rb,簡單整理得
r^2=Ra*Rb
這里r是電路內阻,在本題中,把R3+r等效為電源內阻,則ab間電路相當於外電路,電壓表V測的就是外電路電壓,電流表測幹路電流。Ra=R1+R2,Rb=R1,r+R3=6
因此,36=R1(R1+R2)
所以A項可能,B項不可能,容易知道C也對
對於D項,
ΔU=E(R1+R2)/(6+R1+R2)-ER1/(6+R1)
ΔI=E/(6+R1)-E/(6+R!+R2)
ΔU/ΔI不一定等於6,所以D錯
2. 如圖所示,電路中電源的電動勢為E,內阻為r,A為電壓表,內阻為10kΩ,B為靜電計;兩個電容器的電容分
CD對。
分析:
電壓表
是由
表頭
串聯電阻構成的,在圖示電路的開關閉合一段時間,達到穩定後,電路中無電流,
變阻器
與電壓表(相當於一個電阻)是等勢體,電壓表兩端
電勢差
為0,電容器C1無電壓,所以它的電量為0。變阻器的調節對電路無作用。選項A錯,B錯,C對。
當開關斷開後,電容器C2與
靜電計
構成迴路。當兩板距離增大時,電容器C2的電容減小,靜電計的電容不變(指針的偏轉影響太小),它們兩端的電壓增大,所以靜電計指針的
張角
就增大。選項D對。
3. 如圖所示電路中,電源電動勢E=6V……
(1)設開抄關S
1
閉合,S
2
斷開時襲,電容器兩端的電壓為U
1
,幹路電流為I
1
,根據閉合道路歐姆定律有
I1=
E
R1+r
=1.5A
U
1
=I
1
R
1
=4.5V
合上開關S
2
後,設電容器兩端電壓為U
2
,幹路電流為I
2
,根據閉合電路歐姆定律有
I2=
E
R1R2
R1+R2
+r
=2A
U2=I2
R1R2
R1+R2
=4V
所以電容器上電量變化了△Q=(U2−U1)C=−1.8×10−6C
故電容器的電量減少了1.8×10
-6
C.
(2)合上S
2
後,設電容器上的電量為Q,則Q=CU2=1.44×10−5C
斷開S
1
後,R
1
和R
2
的電流與阻值成反比,因而流過的電量與阻值也成反比,故流過R
1
的電量Q1=
R2
R1+R2
Q=9.6×10−6C
故斷開S
1
後流過R
1
的電量是9.6×10
-6
C.
4. 如圖電路中電源的電動勢為E,內電阻為r,R1為固定電阻,R2是一個滑動變阻器,R2調至何值時,其消耗的電功率
P=E*I
I=E/(r+Rx) (Rx為R1與R2等效電阻)
所以 P=E*E/(r+Rx)
E,r為定值,Rx為變數,根據數學知識可知,只有當Rx=r時,Rx所獲得的功率最大。
若R1與R2串聯,則Rx=R1+R2;
若R1與R2並聯,則Rx=R1*R2/(R1+R2).