解析 由部分电路欧姆定律知电阻R0两端电压为UR0=IR0=3.0 V,电源内电压为U
内=Ir=2.0
V,所以电动机两端电压为U机=E-UR0-U内=7.0 V,B对;电动机的
发热功率和总功率分别为P热=I2r1=2 W、P总=U机I=14 W,C错;电动机的输出功率为P出=P总-P热=12 W,A错;电源的输出功率为P=U端I=(UR0+U机)I=20 W,D错。 答案 B
11.如图9所示,已知电源内电阻r为2 Ω,定值电阻R0为3 Ω,滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω。当使滑动变阻器R阻值为R1时,在R1上获得最大功率,则R1的阻值应为
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图9
A.2 Ω B.3 Ω C.4 Ω D.5 Ω
解析 R0为定值电阻,把它等效为电源内阻,当R1=R0+r=5 Ω时,R1上获得最大功率,故选项D正确。 答案 D
能力提高练
12.如图10所示,电源E的电动势为3.2 V,电阻R的阻值为30 Ω,小灯泡L的额定电压为3.0 V,额定功率为4.5 W,当开关S接位置1时,电压表的读数为3 V,那么当开关S接到位置2时,小灯泡L的发光情况是
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图10
A.很暗,甚至不亮 C.比正常发光略亮
B.正常发光 D.有可能被烧坏
E-U3.2-3U3
解析 当开关S接位置1时,I=R=30 A=0.1 A,由E=U+Ir得r=I=0.1 U232L
Ω=2 Ω,当开关S接到位置2时,小灯泡L的电阻RL=P=4.5 Ω=2 Ω,因r=RL,
LE3.2
所以UL=2=2 V=1.6 V,即小灯泡很暗,甚至不亮,选项A正确。 答案 A
13.在电喷汽车的进气管道中,广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件,其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图11所示,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端的电压U0就变得越高,反之,电压U0就越低。这样,管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号,便于汽车内的电脑系统实现自动控制,如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出,放在实验室中测量这种电热丝的伏安特性曲线,得到结果正确的是
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图11
解析 电阻R两端的电压U0越高,电流I就越大,由闭合电路欧姆定律得I=E
,则电热丝的电阻越小,符合这个规律的图是C。
R+r+R电热答案 C
14. (多选)如图12,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器总电阻为R,开关闭合。两平行板间有匀强磁场,一带电粒子正好以速度v匀速穿过两板间。以下说法正确的是(忽略带电粒子的重力)
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图12
A.保持开关闭合,将滑片P向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出 B.保持开关闭合,将滑片P向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出 C.保持开关闭合,将a极板向下移动一点,粒子将继续沿直线穿出 D.如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出
解析 带电粒子匀速穿过两板间,说明带电粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡,保持开关闭合,将滑片P向上滑动一点,则电容器两极板间的电压降低,带电粒子所受的电场力减小,因带电粒子所带电荷的正负不明确,所以粒子将可能从下极板边缘射出,故选项A正确;若将滑片P向下滑动一点,则电容器两极板间的电压变大,带电粒子所受的电场力增大,粒子将可能从下极板边缘射出,故选项B正确;若保持开关闭U
合,将a极板向下移动一点,带电粒子所受的电场力F=dq增大,故粒子不可能沿
直线穿出,故选项C错误;如果将开关断开,电容器将放电,电场消失,故粒子不可能继续沿直线穿出,故选项D错误。 答案 AB