题目内容

【题目】在图甲所示的理想变压器ab端加图乙所示的交变电压。已知变压器原副线圈的匝数比为2:1R1为热敏电阻(温度升高时,其电阻减小),R为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。下列判断正确的是(  )

A.电压表V1的示数为22V

B.电压表V2的示数为11V

C.R1处温度升高时,V1示数与V2示数的比值变小

D.R1处温度升高时,V1示数与V2示数的比值变大

【答案】AD

【解析】

A.电压表V1测得是原线圈电压,也就是输入电压,交流电的有效值是峰值的倍,所以是22 V,故A正确;

B.原副线圈匝数比为2:1,所以副线圈两端电压为11V,电压表V2测得是R1两端电压,应该小于11V,故B错误;

CDR1处温度升高,电阻减小,R阻值不变,R1分得的电压变小,V2减小,V1不变,所以V1V2示数的比值变大,故C错误,D正确。

故选AD

练习册系列答案
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【题目】某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精确度,需要测量电压表的内阻。实验器材中恰好有一块零刻度在中央的双电压表,该同学便充分利用这块电压表,设计了如图所示的实验电路,既能实现对该电压表的内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量,他用到的实验器材有:

待测水果电池组(电动势约,内阻约)、双向电压表(量程为,内阻约为)、电阻箱()、滑动变阻器(),一个单刀双掷开关及若干导线。

1)该同学按如图所示电路图连线后,首先测出了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤:

①将的滑动触头滑至最左端,将拨向1位置,将电阻箱阻值调为0

②调节的滑动触头,使电压表示数达到满偏;

③保持______不变,调节,使电压表的示数达到______

④读出电阻箱的阻值,记为,则电压表的内阻______

2)若测得电压表内阻为,可分析此测量值应______(选填大于”“等于小于)真实值。

3)接下来测量水果电池组的电动势和内阻,实验步骤如下:

①将开关拨至______(选填“1”“2”)位置,将的滑动触片移到最______端,不再移动;

②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一个合适值,记录下电压表的示数和电阻箱的阻值;

③重复步骤②,记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值。

4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为,作出图象,则可消除系统误差,如图所示,其中纵截距为,斜率为,则电动势的表达式为______,内阻的表达式为______

【题目】对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。一段横截面积为S、长为l的直导线,单位体积内有n个自由电子,一个电子电量为e。该导线通有恒定电流时,导线两端的电势差为U,假设自由电子定向移动的速率均为v

(1)求导线中的电流I

(2)所谓电流做功,实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。为了求解在时间t内电流做功W为多少,小红和小明给出了不同的想法:

小红记得老师上课讲过,W=UIt,因此将第(1)问求出的I的结果代入,就可以得到W的表达式。但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的。小明提出,既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功,那么应该先求出导线中的恒定电场的场强,即,设导体中全部电荷为q后,再求出电场力做的功,将q代换之后,小明没有得出W=UIt的结果。

请问你认为小红和小明谁说的对?若是小红说的对,请给出公式的推导过程;若是小明说的对,请补充完善这个问题中电流做功的求解过程。

(3)为了更好地描述某个小区域的电流分布情况,物理学家引入了电流密度这一物理量,定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为j,导线的电阻率为ρ,试证明:

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