直流电路
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1.[2019·重庆市重庆一中摸底]某兴趣小组调查一条河流的水质情况,通过计算结果表明,被污染的河里一分钟内有相当于6 C的正离子和9 C的负离子向下游流去,则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是( )
A.0.25 A 顺流而下 B.0.05 A 顺流而下
C.0.25 A 逆流而上 D.0.05 A 逆流而上
答案:D
解析:若正、负离子移动方向相反,则通过横截面的总电荷量是两种离子电荷量绝对值之和,若正、负离子向着同一个方向流动,则通过横截面的总电荷量等于正、负离子的电荷量的代数和,所以由题意可知,在1 min内向下游通过横截面的总电荷量应为q=6 C-9 C=-3 C,所以电流I==-0.05 A,负号表示等效电流方向与河水的流动方向相反,即电流的方向为逆流而上,选项D正确.
2.[2019·湖南省益阳模拟](多选)一根粗细均匀的金属导线,在其两端加上电压U0时,通过导线的电流为I0,导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压2U0,则( )
A.通过导线的电流为
B.通过导线的电流为
C.导线中自由电子定向移动的平均速率为
D.导线中自由电子定向移动的平均速率为
答案:AD
解析:将金属导线均匀拉长,因横截面半径变为原来的一半,则横截面积变为原来的,其长度变为原来的4倍,根据电阻定律R=ρ分析可知,导线电阻变为原来的16倍,又电压变为2U0,根据欧姆定律I=可知,电流变为,A项正确,B项错误;根据电流的微观表达式I=nevS,其中n、e不变,电流变为原来的,横截面积变为原来的,则自由电子定向移动的平均速率变为,C项错误,D项正确.
3.[2019·天津市耀华中学检测]如图所示,两根横截面积相同的不同材料制成的导线Ⅰ和Ⅱ,串联后接入电路.若导线上任意一点的电势φ随该点与a点距离x的变化关系如图所示.导线Ⅰ和Ⅱ的电阻率分别为ρ1、ρ2,电阻分别为R1、R2,则( )
A.ρ1<ρ2,R12 B.ρ1>ρ2,R12
C.ρ1<ρ2,R1>R2 D.ρ1>ρ2,R1>R2
答案:A
解析:由U=IR,R=ρ,根据导线上任意一点的电势φ随该点与a点距离x的变化关系图线,可知ρ1<ρ2,2R1=R2,A项正确.
4.[2019·华南师大附中月考]如图所示,电阻R1、R2串联在12 V的电路中,R1=6 kΩ,R2=3 kΩ.当用电阻不是远大于R1和R2的电压表0~3 V量程测量R2两端的电压时,电压表的示数是3 V;当用该电压表0~15 V量程测量R1两端的电压时,电压表的示数为( )
A.9 V B.8 V
C.7.5 V D.6 V
答案:C
解析:设0~3 V量程的电压表的内阻为RV,依据串联电路的规律有:R1=3×,解得RV=6 kΩ;根据电压表的改装原理可知0~15 V量程的电压表的内阻为R′V=30 kΩ,所以当用该电压表0~15 V量程测量R1两端的电压时,电压表与R1并联的电阻为R并==5 kΩ,则电压表的读数为×12 V=7.5 V,所以C项正确.
5.[2019·江西省吉安一中检测]如图所示的电路中,A1和A2为理想电流表,示数分别为I1和I2,R1:R2:R3=1:2:3;当a、b两点间加以恒定的电压U后,下列结论正确的是( )
A.I1:I2=3:4
B.I1:I2=4:9
C.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为3:5
D.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为1:1
答案:C
解析:电源接在a、b两点时,电路图如图1所示,并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,则有==,故A、B错误;将A1、A2换成理想电压表,如图2所示成为串联电路,UR1:UR2:UR3=1:2:3,=,故C正确,D错误.