電路的基本概念部分電路歐姆定律-wenkub
2023-05-18 08:42:13 本頁(yè)面
【正文】 根橫截面積為 S 的銅導(dǎo)線 ， 當(dāng)通過(guò)的電流為 I 時(shí) ， 電子平均定向移動(dòng)的速率為 ( ) A ． 光速 c B.In e S C.ρIn e S m D.mIn e S ρ 答案： D 解析： 每摩爾銅的體積為：mρ，單位體積內(nèi)銅原子個(gè)數(shù) 為：nmρ＝ρnm，由電流的微觀表達(dá)式：I ＝ n q S v 得： v ＝mIn e S ρ，故選項(xiàng) D 正確 ． 4．兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線， 如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的 2倍，把另一根對(duì)折后絞合起來(lái)，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為 ( ) A． 1∶ 4 B． 1∶ 8 C． 1∶ 16 D． 16∶ 1 解析： 本題應(yīng)根據(jù)電阻定律 R ＝ ρlS、歐姆定律 I ＝UR和電流定義式 I ＝qt求解 ． 對(duì)于第一根導(dǎo)線，均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的 2 倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉?lái)的12，由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的 4 倍 答案： C 第二根導(dǎo)線對(duì)折后，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的12，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍，故其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的14.給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得： I1＝U4 R， I2＝UR /4＝4 UR 由 I ＝qt可知，在同一時(shí)間內(nèi)，電荷量之比q1∶ q2＝ I1∶ I2＝ 1 ∶ 16. 5. 如右圖所示， R1＝ 1 0 Ω ，R2＝ R3＝ 2 0 Ω ，下列關(guān)于R R R3消耗的電功率P P P3以及 R R2兩端電壓 U U2的關(guān)系正確的是 ( ) A ． U1＝ U2 P1＝ P2＝ P3 B ． U1 U2 P1∶ P2∶ P3＝ 1 ∶ 2 ∶ 2 C ． U1＝ U2 P1∶ P2∶ P3＝ 2 ∶ 1 ∶ 1 D ． U1 U2 P2 P2＝ P3 答案： C 解析： 設(shè)總電流為 I ，則通過(guò) R 2 和 R 3 的電流均為I2，故 U 1 ＝ U 2 ， P 1 ＝ 10 I2， P 2 ＝ 5 I2， R 3＝ 5 I2， ∴ P 1 ∶ P 2 ∶ P 3 ＝ 2 ∶ 1 ∶ 1 ，故 C 項(xiàng)正確． 公式 R ＝ ρ lS 的應(yīng)用 對(duì)于常溫下一根阻值為 R 的均勻金屬絲，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A ．常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的 10 倍，則電阻變?yōu)?1 0 R B ．常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，電阻變?yōu)?2R C ．給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到 U0，則任一狀態(tài)下的UI比值不變 D ．把金屬絲溫度降低到絕對(duì)零度附近， 電阻率會(huì)突然變?yōu)榱? 解析： 設(shè)原電阻 R ＝ ρlS，當(dāng) l ′ ＝ 10 l 時(shí)，由體積不變?cè)砬蟮媒孛娣e變成 S ′ ＝110S ，所以電阻變?yōu)?R ′ ＝ ρl ′S ′＝ ρ10 l110S＝ 1 0 0 R ， A 錯(cuò)誤；從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，相當(dāng)于兩個(gè)阻值為12R 的電阻并聯(lián)，其總阻值為14R ， B 錯(cuò)誤； 答案： D 金屬絲的電阻率 ρ 隨溫度升高而增大，當(dāng)金屬絲兩端的電壓逐漸增大時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)會(huì)使電阻率 ρ 隨溫度升高而增大，因而 R＝ ρlS＝UI將逐漸增加， C 錯(cuò)誤；對(duì)于 D ，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象， D 正確． 應(yīng)用公式 R ＝ ρlS解題時(shí)，要注意公式中各物理量的變化情況，特別是 l 和 S 的變化情況，通常有以下幾種情況： ( 1 ) 導(dǎo)線長(zhǎng)度 l 和橫截面積 S 中只有一個(gè)發(fā)生變化，另一個(gè)不變． ( 2 ) l 和 S 同時(shí)變化，有一種特殊情況是 l 與 S成反比，即導(dǎo)線的總體積 V ＝ lS 不變． 1 － 1 ：把兩根同種材料做成的電阻絲，分別接在兩個(gè)電路中，甲電阻絲長(zhǎng)為 l ，直徑為 d ，乙電阻絲長(zhǎng)為 2 l ，直徑為 2 d ，要使兩電阻絲消耗的功率相等，加在兩電阻絲上的電壓應(yīng)滿足 ( ) A.U 甲U 乙＝ 1 B.U 甲U 乙＝22 C.U 甲U 乙＝ 2 D.U 甲U 乙＝ 2 答案： C 解析： 根據(jù)電阻定律 R 甲 ＝ ρlS 甲， R 乙 ＝ ρ2 lS 乙 P 甲 ＝U2甲R(shí) 甲， P 乙 ＝U2乙R 乙，若使 P 甲 ＝ P 乙 ，即U2甲R(shí) 甲＝U2乙R 乙， U2甲U2乙＝R 甲R(shí) 乙＝ρlπ ? d /2 ?2ρ 2 lπ d2＝ 2 ，U 甲U 乙＝ 2 ， 所以選項(xiàng) C 是正確的． 有關(guān)電功率的計(jì)算問(wèn)題 (15分 )一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為 20 Ω，接上 220 V
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