1. 如图所示的电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1Ω
这里r1=r+R3
答案可能直接用到了这个几乎不怎么用到的结论,具体推导如下:
设外电路电阻分别为Ra和Rb时,外电路消耗电功率相等,则根据P=I^2*R得
[E/(r+Ra)]^2*Ra=[E/(r+Rb)]^2*Rb,简单整理得
r^2=Ra*Rb
这里r是电路内阻,在本题中,把R3+r等效为电源内阻,则ab间电路相当于外电路,电压表V测的就是外电路电压,电流表测干路电流。Ra=R1+R2,Rb=R1,r+R3=6
因此,36=R1(R1+R2)
所以A项可能,B项不可能,容易知道C也对
对于D项,
ΔU=E(R1+R2)/(6+R1+R2)-ER1/(6+R1)
ΔI=E/(6+R1)-E/(6+R!+R2)
ΔU/ΔI不一定等于6,所以D错
2. 如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,A为电压表,内阻为10kΩ,B为静电计;两个电容器的电容分
CD对。
分析:
电压表
是由
表头
串联电阻构成的,在图示电路的开关闭合一段时间,达到稳定后,电路中无电流,
变阻器
与电压表(相当于一个电阻)是等势体,电压表两端
电势差
为0,电容器C1无电压,所以它的电量为0。变阻器的调节对电路无作用。选项A错,B错,C对。
当开关断开后,电容器C2与
静电计
构成回路。当两板距离增大时,电容器C2的电容减小,静电计的电容不变(指针的偏转影响太小),它们两端的电压增大,所以静电计指针的
张角
就增大。选项D对。
3. 如图所示电路中,电源电动势E=6V……
(1)设开抄关S
1
闭合,S
2
断开时袭,电容器两端的电压为U
1
,干路电流为I
1
,根据闭合道路欧姆定律有
I1=
E
R1+r
=1.5A
U
1
=I
1
R
1
=4.5V
合上开关S
2
后,设电容器两端电压为U
2
,干路电流为I
2
,根据闭合电路欧姆定律有
I2=
E
R1R2
R1+R2
+r
=2A
U2=I2
R1R2
R1+R2
=4V
所以电容器上电量变化了△Q=(U2−U1)C=−1.8×10−6C
故电容器的电量减少了1.8×10
-6
C.
(2)合上S
2
后,设电容器上的电量为Q,则Q=CU2=1.44×10−5C
断开S
1
后,R
1
和R
2
的电流与阻值成反比,因而流过的电量与阻值也成反比,故流过R
1
的电量Q1=
R2
R1+R2
Q=9.6×10−6C
故断开S
1
后流过R
1
的电量是9.6×10
-6
C.
4. 如图电路中电源的电动势为E,内电阻为r,R1为固定电阻,R2是一个滑动变阻器,R2调至何值时,其消耗的电功率
P=E*I
I=E/(r+Rx) (Rx为R1与R2等效电阻)
所以 P=E*E/(r+Rx)
E,r为定值,Rx为变量,根据数学知识可知,只有当Rx=r时,Rx所获得的功率最大。
若R1与R2串联,则Rx=R1+R2;
若R1与R2并联,则Rx=R1*R2/(R1+R2).