年高中物理 電子題庫 習題課U－I圖象的應用和含容電路的計算強化演練輕松闖關 新人教版選修3-1

eq\a\vs4\al(1.)圖4(2012·南京外國語學校高二檢測)如圖4所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖線；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖線；直線C為一個電阻R兩端電壓與電流的關系圖線．將這個電阻分別接到a、b兩電源上，那么()A．R接到b電源上時電源的效率高B．R接到b電源上時電源的輸出功率較大C．R接到a電源上時電源輸出功率較大，但電源效率較低D．R接到a電源上時電阻的發(fā)熱功率較大，電源效率也較高解析：選AC.由圖象可知，電源a給電阻R供電時，R兩端的電壓大，通過R的電流大．由P出＝IU外知，R接到a電源上，電源的輸出功率大．因為電源的效率η＝eq\f(IU外,IE)＝eq\f(R,R＋r)，由于η＝eq\f(1,1＋\f(r,R))，而ra>rb，所以電源a的效率低，選項A、C正確．eq\a\vs4\al(2.)圖5如圖5所示，直線A為電源的U－I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R2的U－I圖線，用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為η1、η2，則()A．P1>P2 B．P1<P2C．η1>η2 D．η1<η2解析：選C.由直線A可知，E＝6V，r＝1Ω，由直線B、C可知，R1＝2Ω，R2＝0.5Ω，P1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,r＋R1)))eq\s\up12(2)·R1＝8W，η1＝eq\f(R1,r＋R1)＝eq\f(2,3)，P2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,r＋R2)))eq\s\up12(2)R2＝8W，η2＝eq\f(R2,r＋R2)＝eq\f(1,3)故有：P1＝P2η1>η2，只有C正確．圖6eq\a\vs4\al(3.)如圖6所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、b分別表示路端電壓、負載電阻上電壓隨電流變化的情況，下列說法正確的是()A．陰影部分的面積表示電源輸出功率B．陰影部分的面積表示電源的內阻上消耗的功率C．當滿足α＝β時，電源效率最高D．當滿足α＝β時，電源效率小于50%解析：選A.根據閉合電路的歐姆定律和U－I圖象特點可知，陰影部分的面積表示負載電阻消耗的功率，即電源輸出功率，A正確，B錯誤；當滿足α＝β時，電源內阻等于負載電阻，電源的效率為50%，輸出功率最大，C、D錯誤．eq\a\vs4\al(4.)圖7(2012·北京四中高二檢測)如圖7所示，當電路里滑動變阻器R2的滑動觸頭P向下滑動時()A．電容器C兩端的電壓增大B．電容器C兩極板間的電場強度增大C．電壓表的讀數(shù)減小D．R1消耗的功率增大解析：選AB.P下滑時R2接入電路的電阻增大，總電阻增大，總電流減小，R1消耗的功率減小，故D錯誤．內電壓減小，外電壓增大，電壓表的讀數(shù)增大，故C錯誤．電容器兩端的電壓增大，兩極板間的電場強度增大，A、B選項正確．eq\a\vs4\al(5.)如圖8圖8所示電路中，電源電動勢為E，內電阻為r，在平行板電容器C中恰好有一帶電粒子處于懸空靜止狀態(tài)，當變阻器R0的滑動端向左移動時，帶電粒子將()A．向上運動B．向下運動C．靜止不動D．不能確定運動狀態(tài)的變化解析：選B.當滑動觸頭向左移動時R0變大，則總電流變小，R兩端的電壓變小，電容器兩極板間的場強變小，所以粒子將向下運動，故B正確．eq\a\vs4\al(6.)如圖9甲所示電路中，不計電表內阻影響，改變滑動變阻器滑動片位置，圖乙為電壓表V1、V2示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的兩條圖線，其中表示V1與A示數(shù)變化的圖線是________，由圖線可求出電池的內阻r＝________．圖9解析：V1的示數(shù)為路端電壓U，A的示數(shù)為電源的電流I，表示V1與A示數(shù)變化的是圖線a；電池的內阻r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))，得出r＝eq\f(U3－U2,I2－I1).答案：aeq\f(U3－U2,I2－I1)eq\a\vs4\al(7.)圖10如圖10所示，電容器C1＝6μF，C2＝3μF，電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω.C、D為兩端點，當開關S斷開時，A、B兩點間的電壓UAB為多少？當S閉合時，電容器C1的電荷量改變了多少？(已知電壓U＝18V)解析：在電路中電容器C1、C2的作用是斷路，當開關S斷開時，電路中無電流，B、C等電勢，A、D等電勢．因此UAB＝UAC＝UCD＝18V.當S斷開時，電容器C1所帶電荷量為Q1＝C1UAC＝6×10－6×18C＝1.08×10－4C.當S閉合時，電路R1、R2導通，電容器C1兩端的電壓即電阻R1兩端的電壓．由串聯(lián)電路的電壓分配關系得UAC′＝eq\f(R1,R1＋R2)U＝eq\f(6,6＋3)×18V＝12V.此時電容器C1所帶電荷量為Q1′＝C1UAC′＝6×10－6×12C＝7.2×10－5C所以C1的電荷量減少量為：ΔQ＝Q1－Q1′＝3.6×10－5C.答案：(1)18V(2)減少3.6×10－5Ceq\a\vs4\al(8.)(2012·廣州第二中學高二檢測)如圖11所示，E＝10V，r＝1Ω，R1＝R3＝5Ω，R2＝4Ω，C＝100μF.當S斷開時，電容器中帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)．求：圖11(1)S閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；(2)S閉合后流過R3的總電荷量．解析：(1)開始帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)，必有qE＝mg且qE豎直向上．S閉合后，qE＝mg的平衡關系被打破．S斷開，帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)，設電容器兩極板間距離為d，有UC＝eq\f(R2,R1＋R2＋r)E＝4V，qUC/d＝mg.S閉合后，UC′＝eq\f(R2,