12.2闭合电路欧姆定律 习题精选3
一、单选题
1.如图,A、B两灯原来正常发光,现因某一电阻发生断路或短路的故障,使A灯变亮,B灯变暗,那么,故障原因是( )
A.断路 B.断路 C.断路 D.短路
2.如图所示,闭合开关 S 后,A 灯与 B 灯均发光,当滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,以下说法中正确的是( )
A.A 灯变暗
B.B 灯变亮
C.电源的输出功率可能减小
D.电源的总功率可能增大
3.在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设E、r是定值)向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示。则下列判断错误的是( )
A.当R=r时,电源有最大的输出功率
B.当R=r时,电源的效率η=50%
C.电源的功率P′随外电阻R的增大而增大
D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大
4.如图所示。三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R,电源的内阻rA.R2消耗的功率变小 B.R3消耗的功率变大
C.电源输出的功率变大 D.电源内阻消耗的功率变小
5.如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=3Ω,R0=1Ω,直流电动机内阻1Ω.当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电源的输出功率最大;调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=4W),则R1和R2连入电路中的阻值分别为( )
A.2Ω、2Ω B.2Ω、1.5Ω
C.2Ω、1Ω D.1.5Ω、1.5Ω
6.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1和L2都正常发光,后来由于某种故障使灯L2突然变亮,电压表读数增加,由此推断,这故障可能是( )
A.灯L1灯丝烧断
B.电阻R2断路
C.电阻R2短路
D.电容器被击穿短路
二、多选题
7.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,则以下判断正确的是( )
A.灯L1变暗,电流表的示数增大
B.灯L2变暗,电流表的示数增大
C.灯L1变亮,电压表的示数减小
D.灯L2变亮,电压表的示数增大
8.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是( )
A.电压表读数将变小 B.L1亮度不变,L2将变亮
C.L1将变亮,L2将变暗 D.电源内阻的发热功率将变小
9.如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0定值电阻,电容器的电容为C。闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量的绝对值为U,电流表示数的变化量的绝对值为I,则( )
A.变化过程中U和I的比值保持不变
B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变
C.电容器的带电荷量增加,增加量为C
D.可变电阻R上的功率变大,R0上的功率变小
10.在如图所示电路中,电源内阻不可忽略,开关S闭合后,在滑动变阻器R2的滑片由a向b缓慢滑动的过程中,电压表示数为U,电流表示数为I,电压表示数变化量大小为,电流表示数变化量大小为,则( )
A.电压表的示数U增大,电流表的示数I减小
B.电容器C所带电荷量减小
C.电源的效率变大
D.电源的输出功率一定增大
11.在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为、内阻为,、为定值电阻,为滑动变阻器,为电容器,A、V为理想电流表和理想电压表。在滑动变阻器的滑片P向下滑动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电流表示数变小
C.电容器C所带电荷量减少
D.点的电势降低
12.如图所示的电路中,定值电阻a、b、c、d的阻值相等,电容器C的耐压值足够大,其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关K1时,电路的总电阻用R1表示、电容器所带的电荷量为q1,当两个开关均闭合时,电路的总电阻用R2表示、电容器所带的电荷量为q2。则下列关系式正确的是( )
A.R1:R2=6:5 B.R1:R2=5:6
C.q1:q2=5:3 D.q1:q2=3:5
三、解答题
13.如图所示,电路中E=3V,r=0.5Ω,,变阻器的最大阻值R=10Ω.
(1)在变阻器的阻值R为多大时,变阻器上消耗的功率最大?最大为多大?
(2)在变阻器的阻值R为多大时,定值电阻上消耗的功率最大?最大为多大?
14.某品牌小汽车电动机和车灯的实际电路可以简化为如图所示的电路,电源电动势E=12.5 V,内阻r=0.05 Ω,电动机的线圈电阻r′=0.02 Ω,只闭合S1时,电流表示数I1=10 A,再闭合S2,电动机正常工作,电流表示数I2=58 A(电流表内阻不计),不考虑灯丝电阻的变化。求:
(1)在只闭合S1时,车灯两端电压UL和车灯的功率PL;
(2)再闭合S2后,车灯两端的电压U′L和电动机输出功率P输出。
15.如图所示,电源电动势E=10 V,内阻可忽略,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,求:
(1)S闭合后,稳定时通过R1的电流;
(2)S原来闭合,然后断开,这个过程中流过R1的总电荷量.
参考答案
1.B2.C3.C4.C5.C6.B
7.BC8.AB9.AC0.AC11.CD12.AC
13.2 Ω (2)0
【解析】
(1)此种情况可以把R0归入电源内阻,这样变阻器上消耗的功率,也就是电源的输出功率.
即当R=r+R0=2 Ω时,R消耗功率最大为:
(2)定值电阻 R0上消耗的功率可以表述为:P=I2R0,因为R0不变,当电流最大时功率最大,此时应有电路中电阻最小,即当R=0时,R0上消耗的功率最大:
14.(1) 12V ,120W;(2) 9.6V ,430W
【解析】
(1)只闭合S1时,设车灯两端的电压为UL,
由闭合电路欧姆定律可得
解得
由欧姆定律可得
车灯消耗功率为
(2)闭合S1、S2后,设车灯两端的电压为,由闭合电路欧姆定律可得=9.6V
流过车灯的电流
电动机的电功率
电动机的热功率为
电动机的输出功率为
15.(1)1 A (2)1.2×10-4C
【解析】
(1)电路稳定时,R1、R2串联,易求I==1 A.
(2)S闭合时,电容器两端电压UC=U2=I·R2=6V
储存的电荷量Q=C·UC.
S断开至达到稳定后电路中电流为零,此时UC′=E
储存的电荷量Q′=C·UC′.
很显然电容器上的电荷量增加了ΔQ=Q′-Q=CUC′-CUC=1.2×10-4C.
电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的,这只有通过R1这条电路实现,所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量.