2010届高三物理恒定电流复习2

二、非选择题

10（09年上海物理11）．如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_________门电路，虚线框乙内应选用_________门电路（填与、非、或）。 答案：或，或

解析：题意只要有一个开关未闭合，报警器就会报警，结合或门的特点因此虚线框甲内应选用或门；虚线框乙内应选用或门。

11（09年上海物理14）．图示电路中，R1＝12?，R2＝6?，滑动

S R1 变阻器R3上标有“20?，2A”字样，理想电压表的量程有0-3V和 A R3 R2 0-15V两档，理想电流表的量程有0-0.6A和0-3A两档。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数

V 分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，则此时电流表示数为__________A，该电源的电动势为__________V。 答案：0.15，7.5

解析：由于题意当“继续向右移动滑片P到另一位置”电压表示数一定大于2.5V，电流表示数一定小于0.3A，再结合电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，可知电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-0.6A，因此当滑片滑到下一位置是电流表的实数为I?1?0.6A?0.15A；电压表的示数为5V；由串并联电路规律得：0.3?12?I2?6，4得 I2?0.6A，由闭合电路欧姆定律得(0.3?0.6)r?2.5?0.3?12?E；同理：

??6，得I2??0.3A，由闭合电路欧姆定律(0.15?0.3)r?5?0.15?12?E以0.15?12?I2上各式联立解得：E?7.5V。

12（09年全国卷Ⅰ24）.(15分) 材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范

围内不随温度变化的电阻.已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10 –8 Ω?m,碳的电阻率为3.5×10 -5Ω?m,附近，在0 ℃时，.铜的电阻温度系数为3.9×10 –3 ℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近

-4

不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)。 0.0038m

解析：设碳棒的长度为X,则铜棒的电阻为R1??1阻R2??2(1?x)(1?x)??o1(1??1t),碳棒的电ssxx??o2(1??2t),要使得在00c附近总电阻不随温度变化,则有ssR1?R2?定值,则有式中t的系数必须为零,即有x≈0.0038m。

（09年全国卷Ⅱ）17. 图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3?的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。则该电路可能为

答案：B

解析：本题考查测电源的电动势和内阻的实验.由测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线可知该电源的电动势为6v,内阻为0.5Ω.此电源与三个均为3?的电阻连接成电路时测的路端电压为4.8v,A中的路端电压为4v,B中的路端电压约为4.8V.正确C中的路端电压约为5.7v,D中的路端电压为5.4v。

13（09年北京卷23）．单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。

传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c,a,c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。 （1）已知D?0.40m,B?205?10?3T,Q?0.123/s，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小（?去3.0）

（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法；

（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为R. a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R。r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。 解析：

（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c 间切割感应线的液柱长度为D， 设液体的流速为v，则产生的感应电动势为

E=BDv ① 由流量的定义，有Q=Sv=

v ②

44Q4BQ式联立解得 E?BD2?

?D?D4?2.5?10?3?0.12代入数据得 E?V?1.0?10?3V

3?0.4?D2（2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如：

改变通电线圈中电流的方向，使磁场B反向，或将传感器输出端对调接入显示仪表。 （3）传感器的显示仪表构成闭合电路，有闭合电路欧姆定律

I?U?IR?E R?rREE ③ ?R?rI?(r/R)输入显示仪表是a、c间的电压U，流量示数和U一一对应， E 与液体电阻率无关，而r

随电阻率的变化而变化，由③式可看出， r变化相应的U也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化，增大R，使R＞＞r，则U≈E,这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响。

13（09年广东物理18）.如图（a）所示，一个电阻值为R ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内 （1）通过电阻R1上的电流大小和方向；

（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

解析：⑴由图象分析可知，0至t1时间内 由法拉第电磁感应定律有E?n而s??r22

由闭合电路欧姆定律有I1?联立以上各式解得

?BB0 ??tt0???B?n?s ?t?tE

R1?RnB0?r22通过电阻R1上的电流大小为I1?

3Rt0 由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a

nB0?r22t1⑵通过电阻R1上的电量q?I1t1?

3Rt02n2B02?2r24t1通过电阻R1上产生的热量Q?IR1t1?

9Rt0221