第8讲恒定电流和交变电流听课答案.docxVIP

专题四电路与电磁感应

第8讲恒定电流和交变电流

题型1

例1B[解析]根据电阻定律有R=ρLS,根据欧姆定律有ΔU=I·ΔR,整理可得ρ=SI·ΔUL,结合题图可知导体L1、L2的电阻率之比ρ1ρ

例2A[解析]图甲中,外电路中R1与R2串联,整体与R3并联,所以外电阻小于R1与R2阻值之和,图乙中,外电阻等于R1与R2阻值之和,由I=ER外+r,可知I1I2,A正确;由U外=EIr,可知U外甲U外乙,由电路图可知UC甲=R1R1+R2U外甲,UC乙=R2R1+R2U外乙,由于R1、R2、R3阻值相等,所以UC甲UC乙,由Q=CU,可知Q1Q2,C错误;电源的效率η=U外IEI=U外E,可知η1η2,B错误;图丙中,令电源负极电势为0,电源正极电势为φ2,电容器上极板电路节点电势为φ1,下极板电路节点电势为φ3,因电源输出电压不变,则φ2为一个定值,有φ1R1=φ2-φ1R2,φ3R3=φ2-φ3R4,解得φ1=φ2R

【迁移拓展】

1.AC[解析]当某个小灯泡的灯丝熔断时,根据串联电路中电压分配的规律可知,该灯泡细金属丝两端的电压达到较高电压,细金属丝的氧化层被击穿,与灯丝支架导通,使彩灯串上的其他小灯泡仍能发光,A正确,B错误;由于串入的细金属丝的电阻可忽略(比原来串联在相同位置的灯丝电阻小),而串联电路的总电压不变,灯泡个数减小,单个灯泡两端的电压略有增加,故C正确,D错误.

2.CD[解析]若电源接在1、4之间,由于1、2间的电势差为正,所以1要接电源正极,如图甲所示,不管电阻R接在1、3之间还是接在2、4之间,3、4间的电势差都一定是正的,即U340,与题目已知条件不符合,故A、B错误;由上述分析可知电源一定接在1、3之间,若电阻R接在1、4之间,如图乙所示,则U13=U12+U23=5.5V,同时U13=U14+U43,因为U43=U34=1.5V,所以只要UR=U14=4V就能满足题目要求,故C正确;若电阻R接在2、4之间,如图丙所示,则U23=2.5V,同时U23=U24+U43,因为U43=U34=1.5V,所以只要UR=U24=1V就能满足题目要求,故D正确.

3.B[解析]由闭合电路欧姆定律得U=EIr,电源的输出功率为P=UI=EII2r,故EI1I12r=EI2I22r,整理得I1+I2=Er,A错误,B正确;由I1+I2=Er,代入I=ER+r,得ER

题型2

例3C[解析]如图所示,导体棒匀速转动,设速度为v,棒转过的角度为θ,则导体棒垂直磁感线方向的分速度为v⊥=vcosθ,根据e=BLv⊥,可知导体棒两端的电势差u=e=BLvcosθ=BLvcosωt,即u随时间t变化的图像为余弦图像,故C正确.

例4B[解析]解法一:S断开时,R1与R2消耗的功率之比为1∶4,两电阻阻值相同,由P=I2R可知,R1与R2中电流之比为1∶2,则原、副线圈的匝数之比为n1n2=I2I1=21,S闭合时,流过原、副线圈的电流之比为I1I2=n2n1=12,由于R2与

解法二:将变压器连同副线圈所连电路等效为原线圈所在电路的一个电阻,S断开前,等效电阻R等效1=n1n22R2,由于P等效1=PR2=4PR1,即I12R等效1=4I12R1,可得n1n2=21;S闭合后,等效电阻R等效2=n1n22R2R3R2+R3=2R1,则I12R等效2=2I12R1,即P等效2=2P1,由于R2

例5C[解析]发电机的输出电流I1=PU1=100×103250A=400A,选项A错误.输电线上的电流I线=P线R线=5×1038A=25A,选项B错误.升压变压器的输出电压U2=PI线=100×10325V=4×103V,输电线损耗电压ΔU=I线R线=25×8V=200V,降压变压器的原线圈电压U3=U2ΔU=3800V,故降压变压器的匝数比n3n4=U3U4=3800220=190

【迁移拓展】

1.AC[解析]大轮和小轮通过皮带传动,线速度相等,小轮和线圈同轴转动,角速度相等,根据v=ωr,由题意可知大轮与小轮半径之比为4∶1,则小轮转动的角速度为4ω,线圈转动的角速度为4ω,A正确;线圈产生感应电动势的最大值Emax=nBS·4ω,又S=L2,联立可得Emax=4nBL2ω,则线圈产生感应电动势的有效值E=Emax2=22nBL2ω,根据串联电路分压原理可知灯泡两端电压有效值为U=RER+R=2nBL2ω,B错误;若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形线圈,则线圈的匝数变为原来的2倍,线圈产生感应电动势的最大值Emax=8nBL2ω,此时线圈产生感应电动势的有效值E=Emax2=42nBL