4.2闭合电路的欧姆定律课后作业（Word版含解析）

闭合电路的欧姆定律
一、单选题
1．如图所示电路，三个定值电阻、、的阻值之比为1:2:3。当在A、B之间接入一稳压电源，在C、D之间接入一电容器时，电容器的带电量为。现将电源、电容器的位置互调，此时电容器的带电量为，则（　　）
A．
B．
C．电源、电容器的位置互调后，短路电阻，电容器所带电量将减小
D．电源、电容器的位置互调后，短路电阻，电容器所带电量将增大
2．如图所示，电压表是理想电表，R是光敏电阻，当它受到的光照时阻值变小，则有光照射R时（　　）
A．电容器C的带电量增大
B．光敏电阻R上的电压增大
C．电压表V的读数变大
D．灯泡L变暗
3．如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗。在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10A；电动机启动时电流表的示数为58A。已知电源的电动势为12.5V，内阻为，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变。则（　　）
A．车灯的电阻为
B．电动机的内阻为
C．打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为480W
D．打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为60%
4．如图所示的电路中，是定值电阻，是滑动变阻器，电源的内阻不能忽略，电流表、电压表均为理想电表。闭合电路使L发光后，将滑动变阻器的滑片向下滑动，则（　　）
A．A的示数增大，L变暗 B．A的示数变小，L变亮
C．的示数增大，L变亮 D．的示数增大，L变暗
二、多选题
5．阻值相等的三个电阻、电容为C的平行板电容器、电动势为且内阻可以忽略的电源与开关连接成如图所示的电路，其中电源负极接地。开始时，开关断开，电路稳定后有一带电液滴位于电容器极板间的点并处于静止状态，整个装置处于真空中，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）
A．若将电容器上极板上移少许，则液滴的电势能增大
B．若减小电容器两极板的正对面积，则液滴向下加速运动
C．闭合，则电路稳定后电容器所带电荷量比原来增加
D．闭合，若电路稳定后液滴还在板间运动，则其加速度大小为
6．如图所示为在竖直平面的电路，闭合开关S1和S2后，带电油滴在电容器内部处于静止状态，为滑动变阻器，为定值电阻，二极管为理想二极管，电容器的下极板接地，则下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑动头P向右滑动，油滴向上运动
B．滑动变阻器的滑动头P向左滑动，油滴向下运动
C．极板M向上运动，M板的电势升高
D．断开S2，油滴不动
7．AB为一根阻值为1000Ω长为1m的均匀合金丝，如图接入电路中。电源电动势E=10V，不计内阻；电容器C=0.2F；小灯泡的额定电压为8V，额定电流为0.4A。下列说法正确的是（　　）
A．把滑片滑到离B端20cm处小灯泡会正常发光
B．把滑片从B端以0.2m/s的速度向A端匀速滑动小灯泡正常发光
C．把滑片从B端以0.2m/s2的加速度向A端加速滑动小灯泡正常发光
D．如果滑片滑动速度过大可能会烧坏灯泡
8．如图所示，电源内阻r和灯泡L的电阻RL均恒定不变，D为理想二极管，R1、R2为定值电阻，电表均为理想电表。闭合S且电路稳定后，有一带电油滴在平行板电容器中处于静止状态。现将滑动变阻器滑片向上滑动，电表V1、V2和A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2和ΔI，则下列说法正确的是（　　）
A．灯泡变亮，电流表示数增大 B．油滴将向下运动
C． D．
三、填空题
9．在如图所示的电路中，电源电动势为5V，内阻不计，R1=2Ω，R2=8Ω，R3=4Ω，R4=6Ω，电容器的电容C=10μF。先将开关S闭合，待电路稳定后断开S，则断开S后流经R4的电荷量为___________。
四、实验题
10．某物理兴趣小组在物理实验室测量一根粗细均匀的合金丝的电阻率，实验室里有一半径的量角器，但是缺少刻度尺。该小组首先取一段合金丝绕在该量角器上，并接入如图1所示的电路中，通过金属夹所夹位置改变合金丝接入电路的长度，接入电路的合金丝所对应的圆心角可以由量角器读出。实验时多次改变金属夹所夹位置，通过调节滑动变阻器的阻值，使每次电流表的读数达到一相同值时记录电压表的示数，从而得到多组、的值，作出图像如图2所示。
（1）在实验开始前，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“左端”或“右端”）。
（2）实验中电流表指针位置如图3所示，则读数______。
（3）在实验时，端应与______相连接。
A．端 B．端 C．端 D．端
（4）已知合金丝的横截面积为，则合金丝的电阻率为______（结果保留2位有效数字）。
五、解答题
11．如图甲所示的电路中，、为定值电阻，且，阻值未知，为一滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的，求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）定值电阻的阻值。
12．如图所示电路，R3=12，当滑动变阻器R1调到6时，电源的总功率为P=63W，输出功率为P出=54W，电源的内电阻为r=1。求电源电动势E和流过滑动变阻器R1的电流I1。
参考答案：
1．A
【解析】A B．假定该稳压电源的电动势为E，当在A、B之间接入一稳压电源时，电路如图所示，
　　
依题意有
同理当在C、D之间接入一稳压电源时，有
可知有
故A正确，B错误；
C D．电源、电容器的位置互调后，电路结构为：R1与电容器串联然后与R2并联，再与R3串联，并没有短路电阻R1，故CD错误。
故选A。
2．A
【解析】光敏电阻R受到光照时阻值变小，则电路总电阻减小，总电流变大，则路端电压减小，即电压表读数减小，灯泡L两端电压变大，灯泡变亮，根据Q=CU可知，电容量带电量变大；内阻和L上的电压都变大，则光敏电阻R上的电压减小，故选项A正确，BCD错误。
故选A。
3．C
【解析】A．根据闭合电路欧姆定律，车灯的电阻为
A错误；
B．电动机启动时，电路外电压为
流过车灯电流为
流过电动机电流为
由于电动机启动时会产生反向电动势，可知电动机的内阻应满足
B错误；
C．打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为
C正确；
D．打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为
D错误；
故选C。
4．A
【解析】根据题意，将滑动变阻器的滑片向下滑动，则减小，闭合回路中的总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可知，电流表A的示数变大，电压表的示数减小，根据欧姆定律可知，两端电压增大，即电压表示数增大，则灯泡两端的电压减小，则变暗，故BCD错误A正确。
故选A。
5．AD
【解析】A．若将电容器上极板上移少许，和电容并联部分电路没有发生改变，电容器两端的电压不变，根据可知电场强度变小，则油滴所受向上电场力变小，油滴向下运动，电场力做负功，油滴的电势能增大，故A正确；
B．若减小电容器两极板的正对面积，不改变极板间的电场强度，则油滴所受向上电场力不变，油滴仍然静止，故B错误；
CD．开关闭合前，电容器两端的电压为
电容器的电荷量为
开关闭合后，电容两端的电压为
电容器的电荷量为
可知电荷量减少，根据平衡条件可得
根据牛顿第二定律得
联立解得
故D正确，C错误。
故选AD。
6．AC
【解析】A．滑动变阻器的滑动头P向右滑动，则R1阻值减小，回路电流变大，则R2两端电压变大，则电容器要充电，此时电容器两板电压变大，场强变大，则油滴向上运动，选项A正确；
B．滑动变阻器的滑动头P向左滑动，则R1阻值变大，回路电流变小，则R2两端电压变小，则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则使得电容器两板电压不变，则油滴仍静止，选项B错误；
C．极板M向上运动，根据
可知电容器电容减小，则带电量应该减小，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则两板间电量不变，结合
可知两板间场强不变，则根据U=Ed可知，两板电势差变大，则M板的电势升高，选项C正确；
D．断开S2，则电容器两板间的电压等于电源的电动势，即电压变大，电容器充电，两板间场强变大，则油滴向上运动，选项D错误。
故选AC。
7．BD
【解析】A．滑片滑到离B端20cm处时，电容器和灯泡串联，因为电容器隔断直流，所以灯泡不会发光，故A错误；
BC．把滑片从B端以0.2m/s的速度向A端匀速滑动时，电容两端的电压每秒的变化量为
电容器每秒放出的电量为
通过灯泡的电流为
所以小灯泡正常发光，若把滑片从B端以0.2m/s2 的加速度向A端加速滑动时，可知电容两端的电压每秒的变化量为不为2V，灯泡就不会正常发光，故B正确，C错误；
D．由BC分析可知，若滑片滑动速度过大，电容器两端的电压变化将会超过2V，就会导致灯泡被烧坏，故D正确。
故选BD。
8．AC
【解析】A．滑片向上滑动，其接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知回路中电流变大，灯泡L1变亮；电源内电压增大，外电压减小，即V1的示数减小，而L1的电压变大，所以并联部分R1两端的电压及电流都减小，电流表示数增大，A正确；
B．并联部分R1两端的电压减小，所以V2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，由于Q不变，则由
得
可知E不变，油滴静止不动，B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可知
可知
电流表串联在支路上，则有
故
C正确；
D．将灯泡L电阻R1看作电源内阻一部分，可知
D错误。
故选AC。
9．
【解析】开关S闭合时R1与R2串联，R3与R4串联，然后组成并联电路，则
R1两端电压
R3两端电压
可知电容器两端电压
则待电路稳定后电容器带电量
断开S后，电容器放电，R1与R3串联，R2与R4串联，然后再并联，则
，
根据并联分流原理可得断开S后流经R4的电荷量为
10． 左端 0.40 B
【解析】（1）[1]本实验采用滑变分压接法，需要为使合金丝的电压从0开始记录，故需要将滑动变阻器的滑片应置于左端；
（2）[2]电流表量程是0~0.6A，由图3所示表盘可知，其分度值为0.02A，示数为0.40A；
（3）[3]在实验时，端应与e端相连，通过改变金属夹的位置来改变所接入的合金丝的电阻；
（4）[4]已知合金丝的横截面积为，读图可知，当时，所对应的电压大小为0.92V，则根据欧姆定律，可得此时合金丝的电阻为
则根据电阻率的公式可得
11．（1）20V，；（2）
【解析】（1）将乙图中线延长，交纵轴于处，由闭合电路欧姆定律知
所以电源的电动势为
图像斜率表示内阻，即
（2）当P滑到的右端时，电路参数对应乙图中的B点，只有电阻接入电路，由图乙所示图像可知
则定值电阻的阻值为
12．21V；2A
【解析】由题意可知
由解得
由解得
又
所以
则
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