22.[2014·山东卷] 实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×108
-
Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.
可供使用的器材有:
图甲 图乙
电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 Ω; 电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ; 滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω; 滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω; 定值电阻:R0=3 Ω;
电源:电动势6 V,内阻可不计; 开关、导线若干. 回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”).
(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V.
(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字). 22.[答案] (1)R2 a (2)如右图所示.
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(3)2.30(2.29、2.31均正确). (4)94(93、95均正确).
l
[解析] (1)根据电阻定律估算得铜导线的电阻大约为Rx=ρ=1.7 Ω,而R0+Rx=4.7 Ω,
S根据电路图,电压表的量程是3 V,电源的电动势为6 V,所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为4.7 Ω.为了多测几组数据,以保证实验结果的准确性,滑动变阻器应选R2.
(2)略.
1
(3)电压表最小刻度表示0.1 V,应该按照估读进行读数,所以读数为2.30 V.
10UUlS
-R0?=94 m. (4)因为Rx=-R0=ρ,所以l=??I?ρIS
34.[2014·广东卷] (1)某同学设计的可调电源电路如图22(a)所示,R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片,闭合开关S.
①用电压表测量A、B两端的电压:将电压表调零,选择0~3 V挡,示数如图22(b)所示,电压值为________V.
②在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片P应先置于________端. ③要使输出电压U变大,滑片P应向________端滑动.
④若电源电路中不接入R0,则在使用过程中,存在________的风险(选填“断路”或“短路”).
(a) (b)
34.(1)①1.30 ②A ③B ④短路 [解析] ①据十分之一估读法,应该为1.30 V; ②接通电路前,应该使滑片置于A端,用电器上的电压为0,这样才能起到保护外电路的作用;
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③要增大外电路电压,需要使滑片滑向B端;
④若电源电路输出端短路,电源电路中没有接入保护电阻,则当滑片滑至B端时,电路就会短路,电源被烧毁.
2.[2014·天津卷] 如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置.闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )
A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值 C.增大两板间的距离 D.断开开关S
6.(2014·湖北八市三月联考)在如图X13-5所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列判断正确的是( )
A.|ΔU1|<|ΔU2 |,|ΔU2| >|ΔU3 | U1|ΔU1|B.||不变,变小
I|ΔI|U2|ΔU2|C.||变大,变大
I|ΔI|U3?|ΔU3|D.?变大,变大 ?I?|ΔI|
6.A [解析] 当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时,电阻R2变大,电路的总电阻变大,E|ΔU3|由闭合电路的欧姆定律可知,干路的电流I=变小,路端电压U3变大,且=r保持一
|ΔI|R总定,U3=U1+U2,而U1=IR1减小,则|ΔU2| >|ΔU3 |,|ΔU1|<|ΔU2 |,选项A正确,选项DU1|ΔU1|U2|ΔU2|
错误;定值电阻R1==,选项B错误;电阻R2=变大,r+R1=不变,选项C
I|ΔI|I|ΔI|错误.
8.(2014·佛山一模)如图X13-7所示的电路,R1、R2是两个定值电阻,R′是滑动变阻器,L为小灯泡,电源的内阻为r.开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,则( )
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A.电压表的示数变大 B.小灯泡变亮 C.电容器处于充电状态 D.电源的总功率变大
8.AC [解析] 当滑动变阻器的滑片P向上移动时,电阻R′变大,电路的总电阻变大,干路的电流I变小,小灯泡变暗,路端电压U=E-Ir变大,选项 A正确,选项B错误;电容器两端的电压变大,处于充电状态,选项C正确;电源的总功率P=EI随电流I的减小而减小,选项D错误.
9.(2014·石家庄联考)如图X13-8所示,电源的电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,电容器的电容C=40 μF,电阻R1=R2=4 Ω,R3=5 Ω.接通开关S,待电路稳定后,求:
(1)理想电压表V的示数; (2)电容器所带的电荷量.
图X13-8
9.(1)5 V (2)1.6×104 C
-
[解析] (1)接通开关S,待电路稳定后,电路等效为R1和R3串联,由闭合电路的欧姆定律,有
I=
E
=1 A
R1+R3+r
R3两端的电压为 U3=IR3=5 V
即理想电压表V的示数为5 V.
(2)电容器两端的电压等于R1两端的电压 U1=IR1=4 V
电容器所带的电荷量Q=CU1=1.6×104 C.
-
11. (2014·洛阳名校联考) 如图X13-10所示的电路,电源的电动势E=28 V,内阻r=2 Ω,电阻R1=12 Ω,R2=R4=4 Ω,R3=8 Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0 pF,虚线到两极板的距离相等,极板长L=0.20 m,两极板的间距d=1.0×102 m.
-
(1)若开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过R4的电荷量为多少?
(2)若开关S断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相
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同的初速度沿虚线方向射入两极板间,能否从极板间射出?(要求写出计算和分析过程,g取10 m/s2)
图X13-10
11.(1)6.0×102 C (2)不能
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[解析] (1)S断开时,电阻R3两端电压 ER3
U3==16 V
R2+R3+r
R1(R2+R3)
S闭合后,外电路的总电阻R==6 Ω
R2+R3+R1路端电压U=
RE
=21 V R+r
R3U=14 V R2+R3
-12
电阻R3两端的电压U′3=
流过R4的电荷量ΔQ=CU3-CU′3=6.0×10 C.
qU3(2)设带电微粒的质量为m,带电荷量为q,当开关S断开时有=mg
d当开关S闭合后,设带电微粒的加速度为a,则 qU′3mg-=ma
d
L
假设带电微粒能从极板间射出,则水平方向t=
v01
竖直方向y=at2
2
d-
由以上各式得y=6.25×103 m>
2故带电微粒不能从极板间射出.
实验:描绘小电珠的伏安特性曲线
22.[2014·浙江卷] 小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值. (1)图1是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图1中画出.
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