人教版物理必修3同步练习: 11.2 导体的电阻(优生加练)

角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示。当系统绕光滑的轴OO′转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片P位于B点，当系统以角速度ω转动时（   ）

两个电阻、的伏安特性曲线如图所示，由图可知（ ）

如图所示，水平面上足够长的光滑平行金属导轨，左侧接定值电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。金属杆MN以某一初速度沿导轨向右滑行，且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则金属杆在运动过程中，速度大小v、流过的电量q与时间t或位移x的关系图像错误的是（   ）

M、N两个闭合正方形线圈用相同的导线制成，分别为10匝和30匝，边长l=3I_N ， 图示区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间变化的规律为B=B₀+kt(k<0)，不考虑线圈之间的相互影响，则下列说法正确的是（ ）

在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为 ，则下列说法正确的是（   ）

如图，一正方形导线框各边电阻均为R，MN、PQ两边均接有电容为C的电容器．开关闭合后，若电流表的示数为I，则每个电容器所带的电荷量为（   ）

如图，电源电动势 ， 内阻不计，定值电阻 ， ， 。M点和N点之间接有定值电阻和水平放置的平行板电容器，电容器的电容 ， 为变阻箱，将其阻值由调整到 ， 下列说法正确的是（ ）

  

在如图甲所示的电路中，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个理想电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示。则（　　）

如图甲所示为磁悬浮列车模型，质量的绝缘板底座静止在动摩擦因数的粗糙水平地面上，位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量 ， 边长为 ， 电阻为 ， 与绝缘板间的动摩擦因数 ， 为AD．BC的中线，在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，区域内磁场如图乙所示，CD恰在磁场边缘以外；区域内磁场如图丙所示，AB恰在磁场边缘以内（），若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则金属框从静止释放瞬间（ ）

如图所示，空间中存在一匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B、方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面。纸面内磁场上方有一个质量为m、总电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd（由均匀材料制成），其上、下两边均与磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距。导线框从ab边距磁场上边界为h处自由下落，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（   ）

如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成 角（ ），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与导轨的两边始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R。从释放开始，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（   ）

如图所示，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨间距为L，导轨下端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。斜面处在方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，电阻不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F作用。已知金属棒从静止开始沿导轨下滑，它在滑下高度h时的速度大小为v，重力加速度为g，则在此过程中（ ）

有一额定电压为2.8V、额定功率为0.56W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：

A．电压表V₁（量程0~3V，内阻约3kΩ）

B．电压表V₂（量程0~18V，内阻约18kΩ）

C．电流表A（量程0~100mA，内阻为15Ω）

D．定值电阻

E．滑动变阻器（最大电阻10Ω，允许最大电流2A）

F．滑动变阻器（最大电阻200Ω，允许最大电流150mA）

G．三节干电池（总电动势约为4.5V）

H．电键、导线若干

某同学想要描绘标有“ ， ”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据，绘制曲线尽量准确，且操作方便，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：

电压表V，量程 ，内阻约

电流表 ，量程 ，内阻约

电流表 ，量程 ，内阻约

滑动变阻器 ，最大阻值 ，额定电流

滑动变阻器 ，最大阻值 ，额定电流

直流电源E，电动势约 ，内阻可忽略不计。

在描绘一个标有“8.4V，0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到8.4V，并便于操作。已选用的器材有：

①学生电源（电动势9V，内阻约1Ω）

②电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω；量程0~3A，内阻约0.04Ω）；

③电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ；量程0~15V，内阻约15kΩ）；

④开关一个，导线若干。

某物理兴趣小组要描绘一个标有“4V、2.0W”的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增大，且尽量减小实验误差。可供选用的器材除导线、开关外，还有以下器材：

A．直流电源4.5V（内阻很小可不计）

B．直流电流表0～500mA（内阻约为5Ω）

C．直流电压表0～3V（内阻等于6kΩ）

D．滑动变阻器甲，0～10Ω，额定电流2A

E．滑动变阻器乙，0～100Ω，额定电流1A

F．三个定值电阻（R₁=1kΩ，R₂=2kΩ，R₃=5kΩ）

某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：

 

①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至档进行测量．（填选项前的字母）

A．直流电压10V             B．直流电流5mA

C．欧姆× 100                D．欧姆× 1

②该同学采用图甲所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流1.0A），L为待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻20kΩ），A为电流表（量程0.6A，内阻1Ω），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关．

Ⅰ．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最端；（填“左”或“右”）

Ⅱ．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是点至点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）

Ⅲ．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而．（填“不变”、“增大”或“减小”）

某同学在做描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验时发现铭牌上标有小灯泡的额定电压为3 V，但额定功率不清晰。

如图所示，电源电动势E=64V，内阻不计，电阻 ，开始开关 闭合， 断开，平行板电容器的两极板A、B与水平面的夹角 ，两极板A、B间的距离d=0.4m，板间有一个传动装置，绝缘传送带与极板平行，皮带传动装置两轮轴心相距L=1m，传送带逆时针匀速转动，其速度为v=4m/s，现有一个质量m=0.1kg、电荷量q=+0.02C的工件（可视为质点，电荷量保持不变）轻放在传送带底端，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.25．同时开关 也闭合，极板间电场反向，电路瞬间能稳定下来。（ ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R₁（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：

A．直流电源（6V，内阻不计）B．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）

C．电流表A（0﹣0.6А，内阻未知）D．滑动变阻器R（0﹣20Ω，5A）

E．滑动变阻器R，（0﹣200Ω，1A）F．定值电阻R₀（阻值1990Ω）

G．开关与导线若干

有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线．现有下列器材供选用：

A．电压表（0～5V，内阻10kΩ）

B．电压表（0～10V，内阻20kΩ）

C．电流表（0～0.3A，内阻1Ω）

D．电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）

E．滑动变阻器（10Ω，2A）

F．滑动变阻器（1kΩ，1A）

H．学生电源（直流6V），还有电键、导线若干

有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个小灯泡的伏安特性曲线．现有下列器材供选用：

A．电压表V₁（0～5V，内阻约10kΩ）

B．电压表V₂（0～10V，内阻约20kΩ）

C．电流表A₁（0～0.3A，内阻约1Ω）

D．电流表A₂（0～0.6A，内阻约0.4Ω）

E．滑动变阻器R₁（0～10Ω，2A）

F．滑动变阻器R₂（0～100Ω，0.2A）

G．学生电源（直流6V）、开关及导线

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：

A．直流电源3V（内阻可不计）

B．直流电表0～3A（内阻约0.1Ω）

C．直流电表0～600mA（内阻约0.5Ω）

D．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）

E．直流电压表0～15V（内阻约200kΩ）

F．滑线变阻器（10Ω，1A）

G．滑线变阻器（1kΩ，300mA）

如图甲所示，超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点．如图乙所示，已知运输车管道中固定着两根平行金属导轨MN、PQ ， 导轨间距为 ． 运输车的质量为m ， 横截面是个圆，运输车上固定着长为的两根导体棒1和2（与导轨垂直），两根导体棒前后间距为D ， 每根导体棒的电阻为R ． 导轨电阻忽略不计．运输车在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力，不考虑两根导体棒的相互作用．问：

如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平桌面上，电源电动势为E，内阻为r，电容器电容为C，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。现将一质量为m的金属棒沿垂直导轨方向放置于金属导轨上距离导轨右端x处，并通过一跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块相连，调节滑轮使连接金属棒的细线与导轨保持平行，在外力作用下系统保持静止。把开关S接1，可调电阻阻值调为R时，撤去外力，金属棒恰好保持静止，重力加速度为g，金属棒及导轨电阻不计。求：

如图（a）所示，在水平面内固定有两根平行且足够长光滑金属导轨MN、PQ，间距为L，电阻不计。以PQ上的O点为坐标原点，沿导轨建立如图所示的x轴。导轨间区域内存在竖直向上的磁场，磁感应强度B随位置坐标x的变化规律如图（b）所示（图中 ， d已知）。金属棒a置于处，金属棒b置于的某处，两棒均与导轨垂直且始终接触良好，电阻均为R，质量均为m。时，锁定b棒，a棒获得瞬时初速度并在拉力的作用下开始做匀速直线运动。

如图所示，足够长的U形轨道倾斜放置，与水平面成角，宽度 ， 其下端连接一个定值电阻。导轨间存在的匀强磁场，方向垂直于导轨平面向下。一根质量、电阻的导体棒ab，垂直于导轨放置。虚线MN以上部分，导轨光滑；MN以下部分，导轨粗糙，且导体棒与轨道间动摩擦因数。距虚线MN上方0.8m处，导体棒ab以的初速度开始向下滑行，恰能以最大速度越过虚线MN，此后继续滑行，最终停止。（g取）求：

如图甲所示，表面绝缘、倾角的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离。一个质量、总电阻的单匝长方形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长。从时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上且大小恒定的拉力F作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数 ， 重力加速度g取。

图（a）所示，相距L=0.2m的两个完全相同的金属直角导轨ABC和 ， 中间用的电阻焊连在一起，竖直固定在水平的绝缘垫上，导轨AC、BC足够长且电阻不计，金属棒EF、MN均通过棒两端的套环水平地锁定在导轨上，其中导轨AC光滑，金属棒EF的质量和电阻分别是、：金属棒MN的质量和电阻分别是、 ， BC与导体MN间的摩擦因数 ， 平面上虚线下方有垂直平面向下的匀强磁场，平面与水平面成37°角，全平面内有平行平面向下的匀强磁场，两处磁场互不影响，磁感应强度大小均为B=2T。解除锁定后EF、MN同时下滑，MN棒速度随时间的变化图线如图（b）所示。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取）求：

如图甲所示，平行金属导轨由水平部分和倾斜部分连接组成，水平部分处在竖直向上的匀强磁场中，倾斜部分处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，两个磁场的磁感应强度大小均为B，导轨的间距均为L，倾斜部分倾角为。质量为m、电阻为R、长为L的两根相同导体棒a和b，导体棒a在水平导轨上垂直导轨静止放置，导体棒b在倾斜导轨上垂直导轨由静止释放并开始计时，利用传感器技术测得导体棒a的图像如图乙所示，导体棒a从时刻开始运动，时间内图线为曲线，之后图线为一条倾斜直线，时其速度大小为 ， 图中均为已知量。水平导轨与导体棒a间的动摩擦因数为 ， 倾斜导轨光滑，除导体棒外，其余电阻不计，两部分导轨都足够长。求：