11.
如图7-2-25所示,电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r=1
Ω,电炉电阻R=19
Ω,电解槽电阻r′=0.5
Ω.当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为684
W;S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475
W(电炉电阻可看作不变).试求:
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(2)S1、S2闭合时,流过电解槽的电流大小;
(3)S1、S2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率.
解析:(1)S1闭合、S2断开时电炉功率为P1
电炉中电流I= = A=6 A,电源电动势E=I(R+r)=120 V.
(2)S1、S2都闭合时电炉功率为P2
电炉中电流为IR= = A=5 A,电源路端电压为U=IRR=5×19 V=95 V,
流过电源的电流为I== A=25 A,流过电解槽的电流为IA=I-IR=20 A.
(3)电解槽消耗的电功率PA=IAU=20×95 W=1 900 W
电解槽内热损耗功率P热=Ir′=202×0.5 W=200 W
电解槽转化成化学能的功率为P化=PA-P热=1 700 W.
答案:(1)120 V (2)20 A (3)1
700 W
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(1)电源的电动势和内阻.
(2)定值电阻R2的阻值.
(3)滑动变阻器的最大阻值.
解析:(1)将乙图中AB线延长,交U轴于20 V处,交I轴于1.0 A处,
所以电源的电动势为E=20 V,内阻r==20 Ω.
(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应乙图中的B点,即U2=4 V、I2=0.8 A,
得R2==5 Ω.
(3)当P滑到R3的左端时,由乙图知此时U外=16 V,I总=0.2 A,所以R外==80 Ω.
因为R外=+R2,所以滑动变阻器的最大阻值为:R3=300 Ω.
答案:(1)20 V、20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
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9.
如图7-2-23所示的电路中,电源电动势E=6
V,内阻r=1
Ω,电阻R1=6 Ω、R2=5 Ω、R3=3 Ω,电容器的电容C=2×10-5 F,若将开关S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q.则( )
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C.q=2×10-5 C D.q=1×10-5 C
解析:对电路分析:电阻R1、R3并联后与R2串联,所以外电路总电阻为R=7 Ω,根据闭合电路欧姆定律得电路中的总电流为0.75 A,所以选项A正确;电阻R1、R3并联的电压为U=IR并=1.5 V,电容器的带电荷量为Q=CU=3×10-5 C.当断开开关S时,电容器对电阻放电,电荷通过R1、R3,由于两电阻并联,所以q1/q3=R3/R1,又q1+q3=Q,解得q1=1×10-5 C,q3=2×10-5 C,选项D正确.
答案:AD
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A.电源电动势为3.0 V
B.电源内阻为0.5 Ω
C.Rx的阻值为0.5 Ω
D.K1断开、K2接通时,随着R的减小,电源输出功率减小.
解析:由I=得R=-r则R-图象的斜率k=E=2.0 V,A选项错误,R轴截距的绝对值等于内阻r,即r=0.5 Ω,B选项正确,K2断开,K1闭合时,R+r=;K1断开,K2闭合时,Rx+R+r=,所以,Rx=-=0.5 Ω,C选项正确,因Rx=r,所以,电路中的外电阻大于内阻,随着R的减小,电源输出功率将增大,R=0时,电源输出功率最大,D选项错误.
答案:BC
8.用电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响,如图7-2-22中甲所示,在AB间分别接入电容器、电感线圈、定值电阻.闭合开关时,计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图乙中a、b、c所示,则下列判断中正确的是( )
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A.AB间接入定值电阻显示图象a B.AB间接入电容器显示图象b
C.AB间接入电感线圈显示图象c D.AB间接入电感线圈显示图象b
解析:接入定值电阻后,电流恒定,A项错误;接入电感线圈时,由于电感线圈的自感作用,电流会逐渐增大到稳定值,C项错误,D项正确;接入电容器时,会有瞬间的电流,然后减为零,所以B项错误.
答案:D