第二章 直流电路规律的应用 习题课 随堂演练（word版含解析）

直流电路规律的应用
1．如图所示是一个电路的一部分，其中R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω，I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，那么电流表测得的电流为(　　)
A．0.2 A，方向向右　　　 B．0.15 A，方向向左
C．0.2 A，方向向左 D．0.3 A，方向向右
解析：选C.由题图所示电流方向可计算出R1和R2两端的电压降分别为U1＝1.0 V，U2＝0.1 V，电势左高右低，比较U1、U2可判定R3两端的电势下高上低，U3＝0.9 V，通过R3的电流I3＝＝0.3 A，向上．由题图可知R3中电流是由I2和IA共同提供的，故IA＝0.2 A，方向向左．
2.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
解析：选B.V增大，外电阻增大，不可能电容器被击穿短路，选项D错．若R2短路，L2熄灭；L1断路，L2分压减小，L2变暗，选项A、C错．R2断路，L2分压增大，L2变亮，选项B对．
3.如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时(　　)
A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大
D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
解析：选A.电路的串并联关系是这样的：滑动变阻器的上下两部分电阻并联再与电阻R串联．当上下两部分电阻相等时，并联电路阻值最大，干路电流最小，路端电压最高，即电压表读数经历了先增大后减小的过程．所以B、D选项错误；当滑动变阻器的滑动触头P在最高端时，电流表读数为零，即电流表的读数是从零开始增加的，因此，C选项错误．
4．电源的电动势为4.5 V，外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V．如果在外电路并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多大？
解析：当电源接在4.0 Ω的电阻上时，电路如图所示．设电源的内阻为r，由闭合电路欧姆定律得：
电流I＝，路端电压U1＝IR1
由以上两式得：U1＝E
整理得：内阻r＝－R1＝ Ω－4.0 Ω＝0.5 Ω
若在以上电路中并联一个R2＝6.0 Ω的电阻时，外电阻
R外＝＝ Ω＝2.4 Ω
则路端电压U2＝R外＝×2.4 V≈3.72 V.
答案：3.72 V
5．电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF.虚线到两极板距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m.
(1)开关S处于断开状态时电容器所带电量为多少？
(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10 m/s2)
解析：(1)S断开时，电阻R3两端电压为
U3＝E＝16 V
则电容器所带电量为Q＝CU3＝4.8×10－11 C.
(2)S闭合后，外电阻为R＝＝6 Ω
路端电压为U＝E＝21 V
电阻R3两端电压为U3′＝U＝14 V
设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：＝mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg－＝ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：t＝
竖直方向：y＝at2
由以上各式求得：y＝6.25×10－3 m＞
故微粒不能从C的电场中射出．
答案：(1)4.8×10－11 C　(2)见解析