1、1专题 08 恒定电流中基本概念1如图所示为一磁流体发电机示意图， A、 B 是平行正对的金属板，等离子体（电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧进入，在 t 时间内有 n 个自由电子落在 B 板上，则关于 R 中的电流大小及方向判断正确的是A I ，从上向下 B I ，从上向下net 2netC I ，从下向上 D I ，从下向上 net 2net【答案】A2一个用半导体材料制成的电阻器 D，其电流 I 随它两端电压 U 变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻 R1、 R2并联后接在电压恒为 U 的电源两端，3 个用电器消耗的电功率均为 P.现将它们连接成如图乙所示
2、的电路，接在该电源的两端，设电阻器 D 和电阻 R1、 R2消耗的电功率分别为 PD、 P1、 P2，它们之间的关系为A P14 PD B PDP4C PD P2 D P1R1 R2，而 RD与 R2并联，电压相等，根据 P ， PD4PD， P1 R，则A r1r2， P1P2 B r1P2 D r1r2， P14P2 D PDP2【答案】B9 （多选）如图为一块手 机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是A该电池的容量为 500mAh B该电池的电动势为 3.6VC该电池在工作 1 小时后达到的电流为 500mAD若电池以 10mA 的电流工作，可用 50 小时【答案】ABD10 （多
3、选）类比法是处理物理问题时常见的方法之一，可以使研究的问题简单化，即将已知对象的明确性或可理解性转移到研究的对象中去。比如蓄电池接在电路中给用电器供电，与人向空中抛出物体的4过程进行类比，可以把电势能与物体的重力势能进行类比。则下列说法正确的是A电流对用电器做的功与人对物体做的功可以类比B非静电力对电荷做的功与人对物体做的功可以类比C电流对用电器做的功与物体自身重力做的功可以类比D非静电力对电荷做的功与物体自身重力做的功可以类比【答案】BC【解析】将电势能类比重力势能，电流通过用电器做功，电势能减少，可类比重力做功，重力势能减少；非静电力做功，电势能增加，可类比人抛球对球做功，球重力势能增加，
4、BC 正确。11 （多选）如图为伏打电池示意图，由于化学反应，在 A、 B 两电极附近产生了很薄的两个带电接触层 a、 b。沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是A R B b C r D a【答案】BD【解析】非静电力的作用是在电源内部把正电荷（电子）由负（正）极拉向正（负）极，所以非静电力做功的区域是电极附近的 a、 b，而不是电路中，故 B、D 正确。12 （多选）下列说法中正确的是A同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻大，容量小B电源电 动势 E 与通过电源的电流 I 的乘积 EI 表示电源内静电力的功率C1 号干电池比 5 号干电池的电动势小，容量大D当通过同样的电荷量
5、时，电动势为 2V 的蓄电池比 1.5V 的干电池提供的电能多【答案】AD【解析】同种型号的旧电池比新电池电动势略小，内阻变大，但不 同型号的干电池相比较，电动势相同而容量不同，故 A 正确，C 错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，它等于非静电力移送单位电荷量所做的功，功率的表达式为 EI，故 B 错误，D 正确。13图中虚线框内是一未知电路，测得它的两端点 a、 b 之间电阻是 R，在 a、 b 之间加上电压 U，测得流过电路的电流为 I，则未知电路的电功率一定是5A I2R B U2/R C UI D UII2R【答案】C13甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图，下列
6、说法中不正确的是A甲灯的实际功率一定总是 40WB将乙灯接入 110V 电路中，它的额定功率仍为 60WC两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大D两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少【答案】A【解析】灯泡的铭牌上标记的是额定电压和额定功率，当工作电压不是 220V 时，灯泡的实际功率不再是额定功率，但额定功率不会随电压变化而变化，A 错误，BD 正确；由 P 可知 C 正确。故选 A。U2R14在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，下列说法正确的是A两个灯泡串联 B两个灯泡并联 C每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一 D每个灯
7、泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一【答案】A【解析】两个灯泡串联，每个灯泡承受的电压为 U V110V，低于额定电压，灯泡不易损坏，故2202A 正确；两个灯泡并联，每个灯泡承受的电压为 U220V，仍等于灯泡的额定电压，灯泡正常工作，不能6延长电灯泡的使用寿命，故 B 错误；由 P ，两个灯泡串联时， U 变为原来的 ，由于灯丝较正常发光时U2R 12温度偏低，故灯丝电阻较正常发光时小，所以每个灯泡实际消耗的功率大于其额定功率的四分之一，故C、D 错误。15有四盏电灯，如图所示连接在电路中， L1和 L 2都标有 “220V，100W”字样， L 3和 L 4都标有“220V，40W”
8、字样，把电路接通后，亮度最暗的灯泡是A L1 B L2 C L3 D L4【答案】C16如图所示，三个电阻 R1、 R2、 R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为 10W、10W、2W，则此电路中允许消耗的最大功率为 A22W B12W C15W D16W【答案】B【解析】由串并联关系可知 R1通过的电流最大， R2和 R3两端电压相同，所以 R3功率为 2W，此时 R2功率为 2W，干路电流为支路电流的 2 倍，由热功率公式可知 R1功率为 8W，电路中总功率为 12W，故选 B。17某实物投影机有 10 个相同的强光灯 L1 L10（24V/200W）和 10 个相同的指示灯X1X 10
9、（220V/2W） ，将其连接在 220V 交流电源上，电路如图。若工作一段时间后 L2灯丝烧断，则AX 1的功率减小， L1的功率增大BX 1的功率增大， L1的功率增大CX 2的功率增大，其它指示灯的功率减小7DX 2的功率 减小，其它指示灯的功率增大【答案】C18一架数码相机中的锂电池的电动势为 3.6V，容量为 1000mAh。若关闭液晶屏时可拍摄照片 400张左右，则每拍一张照片所消耗的电能约为_J；若打开液晶屏时可拍摄照片 150 张左右，则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为_J。【答案】32.4J 54.0J 【解析】锂电池所储存的电能为 EIt 3.61000103 3600J1
10、2960J。若关闭液晶屏时可拍摄照片 400 张左右，则每拍摄一张照片所消耗的电能约为 J32.4J；若打开液晶屏时可拍摄照片 150 张12960400左右，则每拍摄一张照片液晶屏消耗的电能约为 J32.4J54.0J。1296015019如图所示，在 NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得 2s 内有 1.01018个Na 和 Cl 通过溶液内部的横截面 M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？【答案】 A 指向 B 0.16A【解析】溶液中的电流大小为 0.16A，方向由 A 指向 B。NaCl 溶液导电是靠自由移动的 Na 和 Cl 离子，它们在电场力作用下向相反
11、方向运动。因为电流方向规定为 正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与 Na 定向移动方向相同，即由 A 指向 B。Na 和 Cl 都是一价离子，每个离子的电荷量为 e1.610 19 C，NaCl 溶液导电时，Na 由 A 向 B 定向移动，Cl 由 B 向 A 运动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过M 横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有I A0.16Aqt q1 q2t 1.010181.610 19 1.010181.610 19220随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额，如图所示的是中国科健股份有限公司生产的一
12、块手机电池外壳上的文字说明。8（1）该电池的电动势是多少？（2）该手机待机状态下的平均工作电流是多少？ （3）每次完全放电过程中，该电池将多少其他形式的能转化为电能？【答案】 （1）3.7V（2）14.58mA（3）9324J21来自质子源的质子（初速度为零） ，经一加速电压为 800 kV 的直线加速器加速，形成电流强度为 1 mA 的细柱形质子流已知质子电荷量 e1.6010 19 C。这束质子流每秒打到靶上的个数为多少？假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距 L 和 4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为 N1和 N2，则 N1 N2
13、等于多少？【答案】21【解析】 （1）抓关键点：取靶为垂直于电流方向的一个截面。确定 L 和 4L 两处质子的速度。 L 处和 4L 处的电流是相等的。（2）找突破口：计算通过“靶截面”的电荷量。 L 处和 4L 处的电流与质子速度、质子数的关系。质子流每秒打到靶上的质子数由 I= tne可知 6.2510 15个。nt Ie建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源 L 和 4L 处时的速度分别为 v1、 v2，在 L 和4L 处作两个长为 L（极短）的柱体微元。因 L 极短，故 L 和 4L 处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为 v1、 v2。对于这两个柱体微元，设单位体积内质
14、子数分别为 n1和 n2，由 I neSv 可知， I1 n1eSv1， I2 n2eSv2，作为串联qt neSvtt9根 据动能定理，分别有 eEL mv ， eE4L mv ，12 21 12 2可得 v1 v221，所以有 n1 n221，因此，两柱体微元中的质子数之比 N1 N2 n1 n221。22下表为一个洗衣机所用电动机的工作参数。（1）从上表可想到哪些物理知识？（2）下图是洗衣机洗涤时正转、反转和停的时间程序，若洗涤衣服的时间为 15 min，脱水的时间为2 min，则洗涤一次衣服大约用电多少 ？当洗涤和脱水同时操作时，流过电源插座的电流是多少？【答案】 （1）见解析 （2）0.03 kW h 1.3 A（2）从洗衣机洗涤为正、反转和停的时间程序图可知，停和转的时间分别为 125 s 和 775 s，由洗涤做功。名称 额定电压（V）频率（Hz）工作电流（A）电阻（）转速（r/min）洗涤电动机 220 50 0.5 20 1370脱水电动机 220 50 0.8 18 13701
