課后分級演練(二十三) 電流 電阻 電功和電功率【A級基礎(chǔ)練】1關(guān)于電流，下列說法中正確的是()A通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大B電子運動的速率越大，電流越大C單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大D因為電流有方向，所以電流是矢量解析：C電流的大小等于單位時間內(nèi)流過導(dǎo)體橫截面的電荷量，故A錯，C對；電流的微觀表達式IneSv，電流的大小由單位體積的電荷數(shù)、每個電荷所帶電量、導(dǎo)體的橫截面積和電荷定向移動的速率共同決定，故B錯；矢量運算遵循平行四邊形定則，標量的運算遵循代數(shù)法則，電流的運算遵循代數(shù)法則，故電流是標量，故D錯2.(多選)(2016棗莊檢測)如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖，則下列說法中正確的是()AR1中的電流小于R2中的電流BR1中的電流等于R2中的電流CR1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率DR1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率解析：BD設(shè)正方形邊長為L、厚度為d，則I，R，則I相等，A錯誤，B正確由InqSvnqLdv得L大的v就小，C錯誤，D正確3.(多選)(2017石家莊月考)如圖所示為一水平絕緣盤，盤邊緣均勻地固定著帶負電的電荷，從上向下看，盤面沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，則對該過程中形成的電流的理解正確的是()A如果僅將盤邊緣固定的總電荷量加倍，則其形成的電流也加倍B如果僅將盤面轉(zhuǎn)動的角速度加倍，則其形成的電流也加倍C如果僅增大盤的半徑，則其形成的電流也增大D如果僅增大盤的半徑，則其形成的電流減小解析：AB轉(zhuǎn)盤形成的等效電流為I，如T不變，q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也加倍，A正確；如q不變，加倍，則T變?yōu)樵瓉淼?，則電流加倍，B正確；如果僅增大盤的半徑，q、T均不變，則電流不變，故C、D錯誤4.(多選)如圖是橫截面積、長度均相同的甲、乙兩根電阻絲的RI圖象現(xiàn)將甲、乙串聯(lián)后接入電路中，則()A甲電阻絲兩端電壓比乙電阻絲兩端電壓小B甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率大C在相同時間內(nèi)，電流通過乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱較少D甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消耗的電功率小解析：BC將甲、乙串聯(lián)接入電路中，電流相等，由題圖知，甲電阻大于乙電阻，由電阻定律知甲電阻絲的電阻率大于乙電阻絲的電阻率，B正確；由I知甲兩端的電壓比乙大，A錯誤；根據(jù)QI2Rt，知乙產(chǎn)生的焦耳熱少，C正確；由PI2R知甲消耗的電功率比乙大，D錯誤5.在如圖所示的電路中，AB為粗細均勻、長為L的電阻絲，以A、B上各點相對A點的電壓為縱坐標，各點離A點的距離x為橫坐標，則U隨x變化的圖線應(yīng)為下圖中的()解析：A根據(jù)電阻定律，橫坐標為x的點與A點之間的電阻R，這兩點間的電壓UIRI(I、S為定值)，故U跟x成正比例關(guān)系，A正確6.(多選)兩電阻R1和R2的伏安特性曲線如圖所示從圖線可判斷()A兩電阻阻值的關(guān)系是R1>R2B電阻一定時，電流隨著電壓的增大而減小C電壓相同時，通過R1的電流較大D兩電阻串聯(lián)接入電路時，R1消耗的功率小解析：CD圖象的斜率k，即圖象的斜率越大，電阻越小，故有R1<R2，A錯誤；根據(jù)圖象可得電阻一定時，電流隨電壓的增大而增大，B錯誤；從圖象中可得電壓相同時，通過電阻R1的電流較大，C正確；兩電阻串聯(lián)接入電路時，通過兩電阻的電流相同，根據(jù)公式PI2R可得電阻越大，消耗的電功率越大，故D正確7.某種金屬導(dǎo)體的UI圖象如圖所示，圖象上A點和原點的連線與橫軸成角，A點的切線與橫軸成角，關(guān)于該導(dǎo)體的敘述，下列說法中正確的是()A導(dǎo)體的電功率隨電壓U的增大而增大B導(dǎo)體的電功率與電壓U的平方成正比C在A點，導(dǎo)體的電阻為tan D在A點，導(dǎo)體的電阻為tan 解析：A由圖象知，U增大，電流I也增大，該導(dǎo)體的電功率在數(shù)值上等于橫、縱坐標確定的矩形面積，則電功率增大，故選項A正確；由歐姆定律知，導(dǎo)體的電阻R，隨著U增大，I增大得越來越慢，故導(dǎo)體的電阻R隨U的增大而增大，由P知導(dǎo)體的電功率與電壓U的平方不成正比，故選項B錯誤；在物理圖象上，圖線的傾角決定于標度的選取，不能用傾角的正切求斜率，所以C、D選項都不正確8.電阻R和電動機M串聯(lián)接到電路中，如圖所示，已知電阻R跟電動機線圈的電阻值相等，電鍵接通后，電動機正常工作，設(shè)電阻R和電動機M兩端的電壓分別為U1和U2，經(jīng)過時間t，電流通過電阻R做功為W1，產(chǎn)生熱量為Q1，電流通過電動機做功為W2，產(chǎn)生熱量為Q2，則有()AU1<U2，Q1Q2BU1U2，Q1Q2CW1W2，Q1>Q2DW1<W2，Q1<Q2解析：A因R與M串聯(lián)，則I1I2I，由焦耳定律QI2Rt知， Q1Q2，電阻消耗的電功W1IU1tI2Rt，電動機消耗的電功W2IU2tI2RtW其他，故W1<W2，U1<U2，綜上所述A對9.電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術(shù)工人常將電烙鐵和一個燈泡串聯(lián)使用，燈泡還和一只開關(guān)并聯(lián)，然后再接到市電上(如圖所示)，下列說法正確的是()A開關(guān)接通時比開關(guān)斷開時消耗的總電功率大B開關(guān)接通時，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使消耗的總電功率減小C開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，電烙鐵也通電，消耗的總功率增大，但電烙鐵發(fā)熱較少D開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，可供在焊接時照明使用，消耗的總功率不變解析：A開關(guān)接通時，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，電路中電阻減小，由公式P可知，消耗的總功率增大，故A正確，B錯誤；開關(guān)斷開時，電燈發(fā)光，電烙鐵也通電，消耗的總功率減小，且電烙鐵發(fā)熱較少，故C錯誤；開關(guān)斷開時，燈泡串聯(lián)在電路中，電燈發(fā)光，總電阻增大，可供在焊接時照明使用，消耗的總功率減小，故D錯誤10.如圖所示，電源電動勢E 10 V，內(nèi)阻r1 ，閉合開關(guān)S后，標有“8 V，12 W”的燈泡恰能正常發(fā)光，電動機M繞組的電阻R04 ，求：(1)電源的輸出功率P出；(2)10 s內(nèi)電動機產(chǎn)生的熱量Q；(3)電動機的機械功率解析：(1)由題意知，并聯(lián)部分電壓為U8 V，內(nèi)電壓應(yīng)為U內(nèi)EU2 V總電流I2 A，電源的輸出功率P出UI16 W.(2)流過燈泡的電流I11.5 A則流過電動機的電流I2II10.5 A電動機的熱功率P0IR01 W10 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量QP0t10 J；(3)電動機的總功率PUI24 W電動機的機械功率P機PP03 W.答案：(1)16 W(2)10 J(3)3 W【B級提升練】11.(多選)如圖所示，定值電阻R120 ，電動機繞線電阻R210 ，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)是I10.5 A，當(dāng)開關(guān)合上后，電動機轉(zhuǎn)動起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)是()AI1.5 ABI<1.5 ACP15 WDP<15 W解析：BD當(dāng)開關(guān)S斷開時，由歐姆定律得UI1R110 V，當(dāng)開關(guān)閉合后，通過R1的電流仍為0.5 A，通過電動機的電流I2<1 A，故電流表示數(shù)1<0.5 A1 A1.5 A電路中的電功率PUI<15 W，故A、C錯誤，B、D正確12.如圖所示，有一內(nèi)電阻為4.4 的電解槽和一盞標有“110 V60 W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220 V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()A電解槽消耗的電功率120 WB電解槽的發(fā)熱功率為60 WC電解槽消耗的電功率為60 WD電路消耗的總功率為60 W解析：C燈泡能正常發(fā)光，說明電解槽和燈泡均分得110 V電壓，且干路電流II燈 A，則電解槽消耗的功率PP燈IU60 W，C正確，A錯誤；電解槽的發(fā)熱功率P熱I2R內(nèi)1.3 W，B錯誤；整個電路消耗的總功率P總220 W120 W，D錯誤13.某個由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖所示導(dǎo)電介質(zhì)的電阻率為、制成內(nèi)外半徑分別為a和b的半球殼層形狀(圖中陰影部分)，半徑為a、電阻不計的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心成為一個引出電極，在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計的金屬膜成為另外一個電極，設(shè)該電阻的阻值為R.下面給出R的四個表達式中只有一個是合理的，你可能不會求解R，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷根據(jù)你的判斷，R的合理表達式應(yīng)為()ARBRCRDR解析：B根據(jù)R，從單位上看，答案中，分子應(yīng)是長度單位，而分母應(yīng)是面積單位，只有A、B符合單位，C、D錯誤；再代入特殊值，若ba，球殼無限薄，此時電阻為零，因此只有B正確，A錯誤14“氫火焰離子化檢測器”可以檢測出無機物氣體中極其微量的有機分子的含量，其裝置如圖所示，在氫火焰的作用下，有機物的分子電離為一價正離子和自由電子，而無機物的分子不會電離設(shè)單位時間內(nèi)有n摩爾被檢測氣體進入檢測器，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得電流表的示數(shù)逐漸變大，直到最大值I，求有機物分子與被檢測氣體分子的數(shù)目的比值K是多少？(阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電荷量為e)解析：電流達到最大值I后，表明電離出來的電子全部到達了陽極，設(shè)經(jīng)過時間t到達極板的電荷量為q，則q，被電離的有機物分子的數(shù)目N，則有機物分子與被測氣體分子的數(shù)目的比值為K.答案：.15.如圖所示，內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的圓弧管固定在豎直平面內(nèi)，圓弧的半徑r0.2 m，在圓心O處固定一個電荷量為1.0109 C的點電荷質(zhì)量m0.06 kg、略小于圓管截面的帶電小球，從與O點等高的A點沿圓管內(nèi)由靜止運動到最低點B，到達B點小球剛好與圓弧沒有作用力，然后從B點進入板距d0.08 m的兩平行板電容器后剛好能在水平方向上做勻速直線運動，且此時電路中的電動機剛好能正常工作已知電源的電動勢為12 V，內(nèi)阻為1 ，定值電阻R的阻值為6 ，電動機的內(nèi)阻為0.5 .求：(已知g取10 m/s2，靜電力常量k9.0109 Nm2/C2)(1)小球到達B點時的速度；(2)小球所帶的電荷量；(3)電動機的機械功率解析：(1)由機械能守恒得mgrmv解得：vB2 m/s(2)到達B點恰好作用力為0，由牛頓第二定律得mg解得，q 8103 C(3)設(shè)電容器兩端電壓為U，由二力平衡得：mg由歐姆定律得：I所以，電動機兩端電壓，UMEUIrP機P總P熱IUMI2rM聯(lián)立解得，P機4.5 W答案：(1)2 m/s(2)8103 C(3)4.5 W