高中物理電阻定律練習(xí)題及答案
1．某金屬導(dǎo)線的電阻率為ρ，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長(zhǎng)到直徑為原來(lái)的一半，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)?/p>
( )
A．4ρ和4R B．ρ和4R
C．16ρ和16R D．ρ和16R
解析：選D.導(dǎo)體的電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，溫度一定時(shí)電阻率是不變的．導(dǎo)線拉長(zhǎng)后，直徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的1/4，因總體積不變，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，由電阻定律計(jì)算可知電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍．
2. (2010年杭州七校聯(lián)考)如圖2－6－7所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab＝2bc.當(dāng)將A與B接入電壓U(V)的電路中時(shí)，電流為I；若將C與D接入電壓為U(V)的電路中，則電流為
( )
圖2－6－7
A．4I B．2I
C.12I D.14I
解析：選A.設(shè)沿AB方向的橫截面積為S1，沿CD方向的橫截面積為S2，則有S1S2＝12.AB接入電路時(shí)電阻為R1，CD接入電路時(shí)電阻為R2，則有R1R2＝ρlabS1ρlbcS2＝41，電流之比I1I2＝R2R1＝14，I2＝4I1＝4I.
3．如圖2－6－8所示，一段長(zhǎng)為a、寬為b、高為c(a>b>c)的導(dǎo)體，將其中的兩個(gè)對(duì)立面接入電路中時(shí)，最大的電阻為R，則最小的電阻為
( )
圖2－6－8
A.c2Ra2 B.c2Rab
C.a2Rbc D．R
解析：選A.最大電阻對(duì)應(yīng)的接法應(yīng)是橫截面積最小而長(zhǎng)度最大的，即S1＝bc，L1＝a，此時(shí)R＝ρa(bǔ)bc；最小的電阻對(duì)應(yīng)最大的橫截面積與最小的長(zhǎng)度，即S2＝ab，L2＝c，此時(shí)R′＝ρcab，則有ρ＝Rbca＝R′abc，得R′＝c2a2R.
4．白熾燈的燈絲由鎢絲制成，當(dāng)燈絲燒斷后脫落一段，又將剩余燈絲剛好能搭接上使用，若燈泡功率原來(lái)為60 W，觀察搭接起來(lái)的燈絲長(zhǎng)度大約為原來(lái)的34，則現(xiàn)在燈泡的功率約為
( )
A．30 W B．45 W
C．60 W D．80 W
解析：選D.由電阻定律知，燈絲長(zhǎng)度減為原來(lái)的34，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的34，照明電路中電壓220 V不變，則由P＝U2R知功率變?yōu)樵瓉?lái)的43倍，即80 W，D選項(xiàng)正確．
5．(2010年深圳調(diào)研)如圖2－6－9所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是
( )
圖2－6－9
A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗
B．b代表的電阻絲較粗
C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值
D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比
解析：選B.b圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律，R＝ρlS，b的導(dǎo)線粗，B正確，A、C不正確．電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電阻兩端的電壓無(wú)關(guān)，D不正確．
6.如圖2－6－10所示，a、b、c、d是滑動(dòng)變阻器的四個(gè)接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片P向接線柱c移動(dòng)時(shí)，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能是
( )
圖2－6－10
A．a(chǎn)和b B．a(chǎn)和c
C．b和c D．b和d
答案：CD
7．金屬鉑的電阻對(duì)溫度的高低非常敏感，在圖2－6－11所示的U－I圖象中，可能表示出金屬鉑電阻的U－I圖線的.是
( )
圖2－6－11
答案：C
8．現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成如圖2－6－12甲、乙兩種形式，則兩種接法的電阻之比R甲∶R乙為
( )
圖2－6－12
A．1∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．1∶4
答案：D
9．圖2－6－13為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感)的I－U關(guān)系曲線圖．
圖2－6－13
(1)為了通過(guò)測(cè)量得到圖2－6－13所示I－U關(guān)系的完整曲線，在圖2－6－14甲和乙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖____．簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：________.(電源電動(dòng)勢(shì)為9 V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～100 Ω.)
圖2－6－14
(2)圖丙所示電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1＝250 Ω.由熱敏電阻的I－U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為______V，電阻R2的阻值為________Ω.
解析：(1)為了獲取更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，常采用圖乙測(cè)量電路．測(cè)量時(shí)電壓可從0調(diào)到最大值，調(diào)節(jié)范圍較大．
(2)通過(guò)R1的電流I1＝UR1＝9 V250 Ω＝36 mA，則流過(guò)R2及熱敏電阻的電流I2＝I－I1＝34 mA.從I－U曲線圖上可讀出對(duì)應(yīng)此時(shí)的熱敏電阻上的電壓為UR＝5.2 V，則R2＝U－URI2≈111.8 Ω.
答案：(1)乙 測(cè)量時(shí)電壓可從0調(diào)到最大值，調(diào)節(jié)范圍較大 (2)5.2 111.8
10．(2010年福州高二期末測(cè)試)一根長(zhǎng)為l＝3.2 m、橫截面積S＝1.6×10－3m2的銅棒，兩端加電壓U＝7.0×10－2V.銅的電阻率ρ＝1.75×10－8 Ωm，求：
(1)通過(guò)銅棒的電流；
(2)銅棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度．
解析：(1)由R＝ρlS和I＝UR得I＝USρl＝
7.0×10－2×1.6×10－31.75×10－8×3.2 A＝2×103 A.
(2)E＝Ud＝7.0×10－23.2 V/m＝2.2×10－2 V/m.
答案：(1)2×103 A (2)2.2×10－2 V/m
11．如圖2－6－15所示，在一個(gè)粗細(xì)均勻的金屬環(huán)上有A、B、C三點(diǎn)，已知AC弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的13，A、B兩點(diǎn)等分圓周長(zhǎng)．若把A、B兩點(diǎn)接入電路中，直導(dǎo)線中的電流為6 A，金屬環(huán)上所消耗的功率為108 W；現(xiàn)保持直導(dǎo)線中電流不變，換接A、C兩點(diǎn)，則金屬環(huán)中消耗的電功率為多少？
圖2－6－15
解析：依題意，BC為16圓周，設(shè)BC的電阻為R，當(dāng)A、B兩點(diǎn)接入電路時(shí)，兩個(gè)半圓環(huán)并聯(lián)的總電阻為R1＝3R2，金屬環(huán)消耗的功率P1＝I2R1，即108＝62×32R，解得R＝2 Ω；當(dāng)A、C兩點(diǎn)接入電路時(shí)，金屬環(huán)的總電阻R2＝4R2R4R＋2R＝43R＝83 Ω，則金屬環(huán)消耗的電功率P2＝I2R2＝62×83 W＝96 W.
答案：96 W
12.在圖2－6－16中滑動(dòng)變阻器作分壓器使用．負(fù)載電阻R一端接在變阻器的固定端AC上，另一端接在滑動(dòng)端P上，滑動(dòng)端P在AB間移動(dòng)時(shí)，R上就得到不同的電壓．
圖2－6－16
(1)當(dāng)滑動(dòng)端從A向B移動(dòng)時(shí)，R上的電壓怎樣變化？
(2)如果電壓U＝6 V，變阻器的電阻RAB＝50 Ω.負(fù)載電阻R＝100 Ω.當(dāng)滑動(dòng)端P在A點(diǎn)、B點(diǎn)時(shí)，R上的電壓各是多少？
(3)當(dāng)P在AB的中點(diǎn)時(shí)，R上的電壓是否為3 V？通過(guò)變阻器各部分的電流是否相等．
解析：(1)當(dāng)滑動(dòng)端P在A端時(shí)，R被短路，UR＝0；當(dāng)滑動(dòng)端P位于A、B間某處時(shí)，R與RPA并聯(lián)后與RPB串聯(lián)，將分得一部分電壓，而且P越向右滑，RPA越大，并聯(lián)部分總電阻越大，而RPB越小，因而R兩端電壓越大；當(dāng)滑動(dòng)端在B端時(shí)，UR＝U.即當(dāng)滑動(dòng)端P從A向B滑動(dòng)時(shí)，UR從0逐漸增大到U.
(2)當(dāng)滑動(dòng)端在A點(diǎn)時(shí)，UR＝0；當(dāng)滑動(dòng)端在B點(diǎn)時(shí)，UR＝6 V.
(3)當(dāng)P在AB中點(diǎn)時(shí)，等效電路如圖所示．顯然，R兩端電壓不是3 V，通過(guò)變阻器兩部分電流也不相等．
答案：(1)從0逐漸增大到U
(2)0 6 V
(3)不是3 V，不相等
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