1、专题14 恒定电流（1）一、夯实基础1.（单选）安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是()A电流大小为，电流方向为顺时针B电流大小为，电流方向为顺时针C电流大小为，电流方向为逆时针D电流大小为，电流方向为逆时针【答案】：C【解析】：电子做圆周运动的周期T，由I得I，电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针。2.（单选）一个闭合电路是由电池供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是()A当外电阻增大时，路端电压增大B当外电阻减小时，路端电压增大C当外电阻减小
2、时，电路中的电流减小D电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压的变化越大【答案】A【解析】根据UEIr，当外电阻增大时，I减小，U增大，A正确，B错误。根据I，C错误。再根据UEIr，UIr，故D错误。3(多选)某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图线上A点与原点的连线与横轴成角，A点的切线与横轴成角，则()A白炽灯的电阻随电压的增大而减小B在A点，白炽灯的电阻可表示为tan C在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0D在A点，白炽灯的电阻可表示为【解析】：白炽灯的电阻随电压的增大而增大，A错误；在A点，白炽灯的电阻可表示为，不能表示为tan 或tan ，故B错误，D正确；在A点，
3、白炽灯的功率可表示为U0I0，C正确。【答案】：CD4有两个标有“110 V,25 W”和“110 V,60 W”字样的灯泡，要把它们接在220 V的电源上，灯泡既正常发光，又最省电的连接方式应是图中的()【答案】：B【解析】：额定电压相同而额定功率不相同的电灯，它们的电阻是不相同的，由PU2/R可知，功率大的电灯的电阻比功率小的电灯的电阻小，也就是说60 W灯泡的电阻比25 W灯泡的电阻小，对于A，两灯并联后与一个滑动变阻器串联，若是滑动变阻器的分得电压与两灯并联后的电压相等，两灯能正常工作，整个电路消耗的电功率为P2(P1P2)2(2560)W170 W，有用电功率为85 W；对于B，若是
4、滑动变阻器与25 W灯并联后的总电阻与60 W灯的电阻相等，两灯均能正常发光，此时电路中消耗的总电功率为P2P2260 W120 W，有用电功率为85 W；对于C，因60 W灯的电阻比25 W灯的电阻小，据串联电路的分压原理和此时灯(110 V，25 W)电压将大于110 V而被烧毁。所以C的电路不可能使两灯正常工作；在D中，当两个滑动变阻器与其串联的灯泡电阻分别相等时，两灯均能正常发光，电路消耗的总功率为170 W，有用的电功率为85 W，综上所述，只有B选项符合题意。二、能力提升5.如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、
5、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表示数变化量的绝对值为I，下列说法止确的是（）A理想电压表V2的示数增大BU3U1U2C电源的输出功率减小DU3与的比值不变【答案】BD【解析】A理想电压表内阻无穷大，相当于断路。理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R的电压、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V2的示数减小，故A错误；C当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大
6、；故C错误；BD根据闭合电路欧姆定律得U2=E-Ir则得 而据题：Rr，则得 U1U2同理U3=E-I（R+r）则得保持不变，同时得到：U3U1U2故BD正确。6(多选)如图，a表示某电源路端电压随电流变化的图线，b表示外电阻两端电压随电流变化的图线，下列判断正确的是()A阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率 B阴影部分的面积表示电源的输出功率C当时，电源的输出功率最大 D当时，电源的效率最高【答案】BC【解析】阴影部分表示PUI，代表外电阻消耗的功率或电源的输出功率，A错误，B正确；当时说明外电阻的阻值R与电源内阻r相等，此时电源的输出功率最大，此时电源的效率为100%50%，故C正确，D
7、错误7.（单选）如图所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态，若将滑动变阻器R2的滑片向a端移动，则()A电压表读数增大 B电流表读数减小CR1消耗的功率减小 D质点P将向下运动【答案】D【解析】由题图可知，R1与滑动变阻器串联；电容器与变阻器并联；当滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小，总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压增大，所以电压表示数减小，电流示数增大，故A、B错误。流过R1的电流增大，由公式PI2R知R1消耗的功率增大，故C错误。电容器板间电压减小，板间电场强度减小，故质点P受到的向上电场力
8、减小，则重力大于电场力，质点P将向下运动，故D正确。8.（单选）一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 的负载电阻后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()AE2.4 V，r1 BE3 V，r2 CE2.4 V，r2 DE3 V，r1 【答案】B【解析】外电路断开时的路端电压等于电动势，即E3 V，接上8 的负载电阻后，路端电压UEr2.4 V，可得r2 ，B正确。9.（单选）如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B为电阻R的UI图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是()A4 W，33.3%B2 W，33.3%C4 W，66.7%D2 W，
9、66.7%【答案】C.【解析】：从题图中可知E3 V，图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成闭合电路的工作点，因此P出UI4 W，P总EI6 W电源的效率66.7%.10.(单选)如图所示，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向下滑动的过程中()A通过R1电流增大 B电压表的示数变小C流过电阻R3的电流方向是ab D流过电阻R3的电流方向是ba【答案】C【解析】：.当滑动变阻器R2的滑片向下滑动时，变阻器连在电路中的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，所以通过R1电流减小，故A错误；干路电流减小，电压表的示数增大，故B错误；干路电流减小，电容器的电压增大，可知，电容器C所带电荷量增多，电容器
10、充电，流过电阻R3的电流方向是ab，故C正确，D错误11.（多选）在如图甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时()A通过L1的电流为通过L2的电流的2倍 B此时L1、L2和L3的电阻均为12 CL1消耗的电功率为0.75 W DL1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍【答案】AC【解析】电路中的总电流为0.25 A，则通过L1的电流为0.25 A因L2和L3并联，则L2和L3电压相等，它们的电阻相等，因此它们的电流也相等，则有通过L1的电流为通过L2的电流的2倍，故A正确由伏安特性曲线可以读
11、出电流为I10.25 A时，电压为U13 VL2的电流为I20.125 A，此时电压U20.4 V，因此它们的电阻不相等，故B错误L1消耗的电功率为PU1I130.25 W0.75 W，故C正确；因通过L1的电流为通过L2的电流的2倍，假设它们的电阻相等，则有L1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍，如今它们的电阻不相等，因此L1消耗的电功率不为L2消耗的电功率的4倍，故D错误12.如图所示，E10 V，r1 ，R1R35 ，R24 ，C100 F.当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后，流过R3的总电荷量【答案】(1)g竖直向上(2)4104 C【解析】(1)S断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有UCE4 V，mg.S闭合后，UCE8 V设带电粒子加速度为a，则mgma，解得ag，方向竖直向上(2)S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷量的增加量，所以QC(UCUC)4104 C.