1-5-11 恒定电流与交变电流
课时强化训练
1．(2018·河北石家庄质检)一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流，则自由电子定向运动的平均速率为( )
UUS2neρSLA.neρL B.neρL C．neρL D.U ULU
[解析] 电流的微观表达式I＝neSv，又I＝R，R＝ρS，得v＝neρL，故选A。 [答案] A
2．(2018·湖北八校二联)(多选)如图所示的电路中，E为电源，其内电阻为r，V为理想电压表，L为阻值恒为2r的小灯泡，定值电阻R1的阻值恒为r，R3为半导体材料制成的光敏电阻(其阻值随光照的增强而减小)，电容器两极板处于水平状态，闭合开关S，电容器中心P点有一带电小球处于静止状态，电源负极接地，则下列说法正确的是( )
A．若将R2的滑片上移，则电压表的示数变小
B．若突然将电容器上极板上移，则小球在P点的电势能增大 C．若光照变强，则小球会向上运动 D．若光照变强，则A、B间电路的功率变大
[解析] R2与电容器C串联，若只是将R2的滑片上移，对电路没有影响，则电压表示数不变，A项错误；若只是将电容器上极板上移，则电容器两端电压UC不变，两极板间距d增大，场强E减小，P点的电势减小，由题分析可知小球带负电，则小球在P点的电势能增大，B项正确；若光照变强，则光敏电阻R3的阻值减小，灯L和R3两端电压减小，电容器两端电压减小，两极板间场强E减小，小球所受电场力减小，球会向下运动，
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C项错误；将R1视为电源一部分，则等效电源内阻阻值为2r，而A、B间L和R3的总电阻为RL＋R3＝2r＋R3>2r，若光照变强，则R3的阻值减小，A、B间电路的功率变大，故D项正确。
[答案] BD
3．(2018·河北衡水中学六调)(多选)某电路如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R为电位器(滑动变阻器)，L1是小灯泡，电压表和电流表均为理想电表。当电位器的触片滑向b端时，下列说法正确的是( )
A．小灯泡L1将变亮
B．电压表示数与电流表A1示数的比值将变大 C．电流表A1的示数将变大 D．电源的总功率将变大
[解析] 电位器的触片滑向b端时，电位器接入电路的电阻减小，外电路总电阻R总减小，由闭合电路欧姆定律知，总电流变大，电流表A1的示数将变大，则内阻分担电压变大，路端电压变小，电压表V的示数将减小，流过R1和R2的电流均减小，流过L1的电流将增大，灯泡L1将变亮，故A、C正确；电压表V的示数与电流表A1示数的比值等于外电路总电阻，可知该比值将变小，故B错误；总电流变大，由P＝EI知，电源的总功率将变大，故D正确。
[答案] ACD
4．(2018·湖南郴州质监)如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时( )
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A．电压表读数增大 B．电流表读数减小 C．电源的输出功率逐渐增大 D．质点P将向上运动
[解析] 质点P处于静止状态，其所受向上的电场力等于向下的重力，当R4的滑片向b端移动时，R4接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，干路电流I增大，电容器两板间电压等于R3两端的电压，由闭合电路欧姆定律知R3两端电压U3＝E－I(r＋R1)减小，则电容器两板间场强减小，质点P所受的电场力减小，所以质点P将向下运动，D错误。电流表读数IA＝I－I3，I增大，I3减小，则IA增大，B错误。R4两端的电压U4＝U3－IAR2，U3减小，IA增大，则U4减小，电压表读数减小，A错误。因为R1＝r，则R外>r，当R外减小时，电源的输出功率逐渐增大，故C项正确。
[一题多解] 可依据结论“串反并同”进行分析。R3与R4有并联关系，r、R1、R2与R4有串联关系，当R4接入电路的电阻减小时，Ur、U1、U2、I1、I2增大，U3、I3减小，而E不变，则U4减小，UC减小，EC减小，质点P向下运动。
[答案] C
5．(2018·安徽六校二联)(多选)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大。压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路。红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照。则红灯亮时( )
A．车轮停在感应线上时电阻R上有恒定电流
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B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增加后减小 D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照
[解析] 车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，稳定后电容器不充电，也不放电，电阻R上没有电流，故A错误；由乙图可以知道，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大减小，因电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，所以B正确，C错误；若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼会拍照，所以D选项是正确的。
[答案] BD
6．(2018·广东四校联考)(多选)如图所示，C为平行板电容器，C中有一带电液滴刚好静止，M点接地，开始时开关S闭合。下列说法正确的有( )
A．液滴带负电
B．若将开关S断开，液滴将向上运动
C．若只让C的上极板向上移动，液滴可能打到上极板 D．若滑动触头P向上移动，电容器上极板的电势将升高
[解析] 由图可知，C上极板带正电荷，下极板带负电荷，C中电场方向向下，带电液滴受电场力向上，液滴带负电，A项正确。若将开关断开，则C两端的电压升高，C中场强增大，液滴所受电场力增大，液滴向上运动，B项正确。若只让C的上极板向上移动，而C两端的电压不变，则C中的场强减小，液滴所受电场力减小，液滴向下运动，C项错误。若滑动触头P向上移动，则电阻R接入电路的电阻减小，UR减小，UC减小，而M点保持接地，则上极板电势降低，D项错误。
[答案] AB
[关键点拨] ①UC＝UR，而R与R0及r串联。②液滴刚好静止说明Eq＝mg，电场力方向向上。
7．(2018·山西太原一模)(多选)图1中，单匝矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场
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