A.电源的电动势
一定小于击穿电压
B.电容器所带的最大电荷量一定为
C.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大
D.在一个闪光周期内,通过电阻
的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等
答案:D
解析:
理解此电路的工作过程是解决本题的关键。电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等,当电源给电容器充电,达到闪光灯击穿电压U时,闪光灯被击穿,电容器放电,放电后闪光灯两端电压小于U,断路,电源再次给电容器充电,达到电压U时,闪光灯又被击穿,电容器放电,如此周期性充放电,使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得充电后达到电压U,则电源电动势一定大于等于U,A 项错误;电容器两端的最大电压为U,故电容器所带的最大电荷量为CU,B项错误;闪光灯闪光时电容器放电,所带电荷量减少,C项错误;充电时电荷通过R,通过闪光灯放电,故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等,D项正确。
2、(天津)为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是( )
答案:C
解析:
灯丝电阻随电压的增大而增大,在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大。C正确。
3、(广东)导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是( )
A.横截面积一定,电阻与导体的长度成正比
B.长度一定,电阻与导体的横截面积成正比
C.电压一定,电阻与通过导体的电流成正比
D.电流一定,电阻与导体两端的电压成反比
答案:A
解析:
对于同种材料的物体,电阻率是个定值,根据电阻定律
可知A正确。
4、(全国)材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(l+αt),其α称为电阻恒温系数,ρ0是材料在t=0℃时的电阻率。在一定温度范围内α是与温度无关的常量,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,具有负温度系数,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 1.7×10-8Ω·m,碳的电阻率为3.5×10-8Ω·m;在0℃附近,铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1,碳的电阻温度系数为5×10-4℃-1。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m导体,要求其电阻在0℃附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)
答案:3.8×10-3m
解析:
设所需碳棒的长度为L1,电阻率为ρ1,电阻恒温系数为α1;铜棒的长度为L2,电阻率为ρ2,电阻恒温系数为α2。根据题意有
ρ1=ρ10(l+α1t) ①
ρ2=ρ20(l+α2t) ②
式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0℃时的电阻率。
设碳棒的电阻为R1,铜棒的电阻为R2,有
③
④
式中S为碳棒与铜棒的横截面积。
碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为
R=R1+R2 ⑤
L0=L1+L2 ⑥
式中L0=1.0m
联立以上各式得:
⑦
要使电阻R不随温度t变化,⑦式中t的系数必须为零。即
⑧
联立⑥⑧得:
⑨
代入数据解得:L1=3.8×10-3m ⑩