电磁场与电磁波 第三章稳恒电流.doc

第三章 稳恒电流一、 选择题1、 下面说法正确的是：（）A、沿电流线的方向电势必降低； B、不含源支路中的电流必从高电势到低电势；C、含源支路中的电流必从高电势到低电势； D、支路两端电压为零时，支路电流必不为零。 答案：B 2、 下面说法正确的是：（）A、含源支路中的电流必从低电势到高电势； B、支路两端电压为零时，支路电流必为零；C、支路电流为零，支路两端电压必为零时； D、支路电流为零，该支路吸收电功率必为零时； 答案：D3、 如图所示，电路中，A、B两点的电压是（）A、6V B、0V C、2V D、 8V 答案：B4、 阻值均为120千欧的两个电阻及，串联后与100伏电源相连，当用某个电压表测量a,b间电压得40伏，再去量b,c间电压，得到（）A、60V B、40V C、100V D、0V 答案：B5、 如图，一长为L均匀的锥台形导体，底面半径分别为a和b，电阻率为，则其电阻为（）A、L/ab B、 L/a C、ab/L D、ab/L 答案：A6、 铜的温度数为，若在0时铜的电阻率为欧米，则直径为5毫米，长为160公里铜制电话线在25的电阻（） A、100 B、140 C、144 D、200 答案：C7、有100、1000、10千欧的三个电阻，它们的额定功率都是0. 25瓦，现将三个电阻串联起来，如图，则加在这三个电阻上的电压U最多不能超过多少？（）A、5伏 B、45伏 C、50伏 D、55.5伏 答案：D8、有100、1000、10千欧的三个电阻，它们的额定功率都是0. 25瓦，现将三个电阻串联起来，如图，如果1000电阻实际消耗的电功率为0.1瓦，其余两个电阻消耗的功率各是多少？（）A、1瓦、10瓦 B、0.1瓦、1瓦 C 、0.01瓦、5瓦 D、0.01瓦、1瓦 答案：D9、 如图所示的电路中，当K打开时，a，b间等效电阻为（）A、450 B、500 C、225 D、125 答案：C10、如图所示的电路中，K闭合，则a,b间等效电阻为（）A、208 B、200 C、204 D、207 答案：A11、如图所示的电路中，如果是已知的，为使电路的总电阻等于R0,则R1的值（B）A、 B、 C、 D、 答案：B12、把一个表头改成多量程的安培计，可如图所示，将电阻与表头连成一个闭合回路，从不同的地方引出抽头，选择连接表头的两个抽夹上一为公共端，和另一个抽头配合得到一种量程的安培计，这种电路叫做闭路抽头式，已知表头量程为500微安，内阻为300，则当I1=1mA；I2=10mA；I3=100mA时，各为多少（）A、3、27、270 B、5、40、280 C、2、30、300 D、3、27、400 答案：A13、如图所示表头G与组成多量程伏特计，已知表头量程为500A，内阻为300，则当U1=3V，U2=100V，U3=250V时，值为（）A、5.7K、190K、300K B、5.7K、194K、300K C、6K、200K、300K D、5.7K、194K、200K 答案：B14、一个电动势为，内阻为r的电池给电阻为R 的灯泡供电，当R=r时，灯泡最亮，则其最大功率为（）A、=/4rR B、=/4r C、=4R/ D、=4rR/ 答案：B15、如图所示，分别为（）A、0V、8V、-8V B、0V、-8V、8V C、8V、0V、-8V D、8V、-8V、0V 答案：B16、如图所示的电路中，如果流过8欧电阻的电流是0.5安培，方向向右，求。（）A、10V B、14V C、12V D、8V 答案：C17、如图所示的电路中，求（）A、 B、 C、 D、 答案：D 18、如图所示的电路中，为100欧，为200欧，R,为50 欧，若开关，同时打开与同时闭合时，通过电流相等，则为（）A、200 B、400 C、100 D、600 答案：B19、在如图所示的电路中，电源电动势、电阻、电容数值均已知，O点接地，若三个电容器起始时不带电，则三个电容器与A、B、O相接的各极板上的电量为（）A、-224微库、256微库、-132微库 B、-124微库、256微库、-132微库C、-256微库、-124微库、132微库 D、124微库、-256微库、132微库 答案：B20、如图所示为用电位差计测电池内阻的电路图，实际电位差计在标准电阻上直接刻度的不是阻值，也不是长度，而是各长度所对应的电位差值，为被测电池的负载电阻，阻值为100欧。实验开始时，打开，拨在1处，调节使流过的电流准确地达到标定值，然后将拨在2处，滑动C，当检流计指针指示为零时，读得=1.5025V，再闭合开关，滑动C，当检流计指针指示为零时，读得=1.4455V,试根据这些数据计算电池内阻为（）A、8 B、10 C、2 D、4 答案：D21、在如图所示的电路中，由12根阻值为R的均匀电阻丝，搭成一个立方体，求a,b间的等效电阻为（）A： R B、R C、R D、R 答案：B22、附图中已知=100V，=40V，r=10,r=30,求r支路上的电流为（）A、0.5A B、1A C、0.8A D、2A 答案：B23、在如图所示的电路中，已知=12V，=2V，=1.5，=2， =1A，求电阻为（）A、2 B、6 C、4 D、8 答案：C24、有两个电阻，并联时电阻为2.4，串联时总电阻为10，问这个电阻的阻值为（）A、8，8 B、4，6 C、6，8 D、6，12 答案：B25、若仅用两个电阻，单独用其中一个或把两个串联，或把两个并联，你就能得到3，4，12，16电阻，则这两个电阻为（）A、3，12 B、4，16 C、4，12 D、12，16 答案：C二、填空题1、用导线将八个完全相同的电源顺接为一闭合电路，则每个电源的端压为 V。 答案：02、如图所示的电路，A点电压为 V。 答案：73、如图所示的电路，A，B两点的电位差为 V。 答案：-194、恒定电流条件为 。 答案：5、断丝灯泡，将灯丝重新搭上后，一般比原来要 （亮或暗），而寿命要比原来 （长或短）。 答案：亮，短6、一铜线外涂银层，两端加上电压后，在铜线和银层中通过的电流 ，电流密度 。（相同或不同） 答案：不同，不同7、元件A，B，C的伏安曲线如图所示，当三个元件的电压相同时，哪个元件发热更多 ，当通过三个元件的电流相同时，哪个元件发热更多 。答案：A，C8、把四个110V，40W的灯泡连接起来，电路两端的电压为220V，这四个灯泡能否正常发光？ （能或不能）；若其中一个灯泡的灯丝烧断后，其他三个灯泡发生 的现象。 答案：能， 更容易断路 9、在两种均匀导体的界面上，电流线发生“折射”，问两种导体（电导率分别为1，2）的界面两侧场E的切线分量是否连续？ ；均强E 的法线分量是否连续？ 。 答案： 连续，不连续10、在两种均匀导体的界面上，电流密度 j 的切线分量是否连续？ ；电流密度 j 的法线分量是否连续？ 。答案： 连续，不连续11、电阻均为120千欧的两个，串联后，与100V电源连接（见图），当用某个电压表测量ab间电压得40V，再去量bc间电压仍得40V,问该电源的内阻为 ； 答案：60 12、不含源支路中，电流必然从 电位到 电位。(高或低) 答案：高，低13、当非静电力做负功时，一定 电功率。(吸收或输出) 答案：吸收14、支路电流为零时，该支路吸收的电功率为 。(零或正) 答案：零15、支路两端电压为零时，该支路吸收的电功率为 。(零或正) 答案：零16、图中ACB段是电源，则及代表 ，两者是否相等？ ；代表 ， = 。 答案：端电压，相等，电源电动势，17、如图，令，从A经C 到B 做积分得到什么定律 ；如从A 经D到B 做积分得到什么定律？ 答案：含源支路欧姆定律，不含源支路欧姆定律18、在下列个函数，电压，电流强度，电流密度，电动势，电阻，电导，电导率，电阻率，电功率中是点函数的是 答案： 电流密度、电导率、电阻率。19、如图所示的电路中，开关K接通或打开时，问哪一种情况的电压表读数较大 。 答案： 打开时20、如图，若电流表内阻不为零，电压表内阻无限大，则两表读数为 ， 。 答案：21、如图，若电流表内阻为零，电压表内阻无限大，问两表读数为 ， 。 答案：22、图中经检流计G 的电流为零的充要条件是 答案：三、计算题1、 如图所示的导体中，均匀地流有10A的电流，已知横截面积S1=1cm2,S2=0.5cm2,S3的法线与轴线夹角600，求：(1)三个面与轴线交点处a,b,c三点的电流密度；(2)三个面上单位面积上的通量dI。（13分）解：（1）由(2分),a点：(2分)b点：(2分)；C点：(2分)（2）由（2分），（1分）（1分）（1分）2、 一稳恒电流场为x轴的单位矢量）中，有一半径为R 的球面（见图）(1)如何用球坐标表示出球面上任一面元的的通量dI；(2)用积分方法求出被yoz面分割的两个半球面上的通量。(12分)解：（1）（2分） =（2分）（2）在的半球面上：（2分）sin =（2分）同理：在的半球面上I=-（2分）3、一长为，内外半径分别为R1，R2的导体管，电阻率为，试求下列三种情况下管子的电阻：(1)若电流沿长度方向流过；(2)电流沿径向流过；(3)如附图，把管子切去一半，电流沿图示方向流过。(14分)解：（1）考虑导体管长dl一段的元电阻（2分）； 导体管沿长度方向的电阻：（2分）。（2）在间考虑离轴r厚dr的薄圆筒的元电阻（2分），电流沿径向流动时管子的电阻（2分）（3）在间考虑离轴r厚dr的半个薄圆筒片当电流沿图示方向时元电阻为 （2分），总电阻倒数之和为各薄片电阻倒数之和 即：（2分）（2分）4、一长为l均匀的锥台形体，底面半径分别为a,b(见图)，电阻率为，求它的电阻，试证当a=b时，答案简化为,（其中S是柱体的横截面积）。(10分)解：考虑半径为r处长为dl元段的电阻（2分） 由附图知，即有dl:dr=l：(b-a)（2分） ,元电阻（2分）锥台形导体电阻：（2分），当a=b时，（2分）5、同样粗糙的碳棒和铁棒串联起来，适当地选取两棒的长度，能使两棒的总电阻不随温度而变，问这时两棒的长度比应为多少？(10分)解：由及知（1分），用足标1代表碳棒，足标2代表铁棒，得 （2分）；（2分），按题意得，当温度变化时两电阻的增量相抵消。（2分），（1分）6、把一个表头改装成多量程的安培计，可如图所示，将电阻R1，R2，R3与表头连成一个闭合回路，从不同的地方引出抽头，选择连接表头的两个抽头之一为公共端，和另一个抽头配合得到一种量程的安培计，这种电路叫做闭路抽头式。已知表头量程为500微安，内阻为3、 300欧，求I1=1 mA,I2=10mA,I3=100mA时，R1，R2，R3各等于多少？(12分)解：分路电路电阻为r，由于得分路电阻 （2分） (其中)由此得：（1分），（2分），整理得：，（2分）， 所以得：（3分）7、用如图所示的电路来测量R，安培计的内阻为Rg=0.003欧，(1)若安培计读数为I=0.32A,伏特计读数为U=9.6V,求R。(2)若忽略安培计内阻，用R=U/I表示电阻阻值，问由此造成的相对误差(R-R)/R=?(3)若安培计读数为7安培，伏特计读数为2.1V，做同样的计算，R，R,(R-R)/R各为多少？(12分)解：(1)在安培计内接情况下，电阻R精确值为（2分）(2)按题意 （2分），（2分）(3)同理 R=0.27(欧)，（4分），（2分）8、用如图所示的电路测量电阻R，伏特计内阻为1000欧。(1)若安培计读数I为2.4安培，伏特计读数U为7.2V,求R。(2)若计算中忽略伏特计的电流，用R=U/I计算该电阻的阻值，问由此造成的相对误差(R-R)/R=?(3)若安培计读数为20毫安，伏特计读数为7.2V，做同样计算，求R，R,(R-R)/R各为多少？(13分)解：（1）当伏特计内接情况下，（2分）即：（2分），（1分）（2）依题意（2分），（2分）（3）同理 R=562.5（1分），（1分），（2分）9、在如图所示的电路中，=3V，r=1, =9, 为一变阻器(1)当RA=0时，求电路中电流I及电池端电压。(2)当=5时，求电路中电流I、电池端电压及两端的电压。(10分)解：（1）当=0时，电路电流： （2分），电池端压：（2分）（2）当=5时，电路电流：（2分）电池端压：（2分），端压：（2分）10、附图所示的电路中， =40， =20， =30，通过电源的电流为0.4A, =20V，求及电源电动势。(电源内阻为零)（12分）解：各电流方向如图所示；按题意 （1分） （2分），（2分） （2分），（2分）11、如图所示，电池A的电动势为12V，内阻为2，电池B的电动势为6V，内阻为1，(1)当开关K打开时，求电位差;(2)当开关K闭合时，R中的电流为3，从A到B，试计算电池A和B支路的电流；(3)求电阻R0(12分)解:（1）开关K打开，流过两电池的电流（A）（2分），方向如图所示（伏）（1分）(2) 开关K闭合，选各电流正方向如图所示，按题意（1）（1分），（2）（1分）代入数值，联立（1）、（2）得；（3分）()（2分）12、在如图所示的电路中，求，及。（14分）解：设各量正方向如图中所示，流过的电流为， 对于节点a ： (1)（2分）,选I、II两个独立回路，绕行方向如图所对于回路I：（2）（2分），对于回路II：（3）（2分）联立（1）、（2）、（3）得：(2分)，(2分)，由acb支路 （2分）13、在如图所示的电路中，（1）求a,b两点之间的电位差；（2）如果把a,b两点接上，求12伏电池中流过的电流。(14分)解：（1）当ab断开时，流acdea过回路得电流： （方向如图所示）（2分）由aedb支路得（1分）（2）ab解上后，设各支路电流正方向如图所示，对于节点a （2分） （1）选I、II两个独立回路，绕行方向如图所示（1分），对于回路I： （2分）（2）；对于回路II： （2分）（3），联立（1）、（2）、（3）得（2分）14、在如图所示的电路中，已知=24V，R1=80，R2=240，R3=120，R5=120，问R4等于多大时，才能使流过它的电流I4为0.125 安?(14分)解：选各电流正方向如图所示对于节点C （2分） (1)对于