高中物理家庭电路和安全用电知识计算题

如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，金属球的质量为m，它系在金属球的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的均匀电阻丝，其阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。电阻丝的中点C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）。图中虚线OC与AB垂直，且OC=h。电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中且AB沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈坚直状态，当列车加速或前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小。
（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试导出加速度a与电压表读数U^‘的关系式（用U^’、U、L、h及重力加速度g等表示）。
（2）用导出的a与U^‘的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀。

 

 

如图所示电路，电源内阻，，，灯L标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器最大值为R，当滑片P滑到最右端A时，电流表读数为1A，此时
灯L恰好正常发光，试求：

(1)电源电动势E；
(2)当滑片P滑到最左端B时，电流表读数；
(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器上消耗的功率。

如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角的斜面上，导轨电阻不计，间距，导轨所在空间被分成区域I和II，两区域的边界与斜面的交线为，I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，II中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为。在区域I中，将质量，电阻的金属条放在导轨上，刚好不下滑。然后，在区域II中将质量，电阻的光滑导体棒置于导轨上，由静止开始下滑，在滑动过程中始终处于区域II的磁场中，始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取

（1）下滑的过程中，中的电流方向；
（2）刚要向上滑动时，的速度多大？
（3）从开始下滑到刚要向上滑动的过程中，滑动的距离，此过程中上产生的热量是多少？

如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O₁O₂以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O₁O₂与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯（可看成二极管，发光时，电阻为r）。圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。

（1）顺磁感线方向看，圆盘绕O₁O₂轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？在不改变玩具结构的情况下，如何使LED灯发光时更亮？
（2）在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；
（3）求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能。

如图，有两个量程的电压表，当使用ab两个端点时，量程为0—10V，当使用ac两个端点时，量程为0— 100V，已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流为1mA，求电阻R₁ R₂值。

如图所示a电路，当变阻器的滑动片从一端滑动另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图b中的AC.BC两直线所示，不考虑对电路的影响

（1）定值电阻，变阻器的总电阻分别为多少？
（2）试求出电源的电动势和内电阻。
（3）变阻器滑动片从一端到另一端的过程中，滑动变阻器消耗的最大电功率为多少？

在如右图所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，保护电阻R₀＝3Ω，滑动变阻器总电阻R＝20Ω，闭合电键S。电流表内阻不计。求：

（1）滑片滑到最下端a时，电流表示数值I
（2）在滑片P从a滑到b的过程中，保护电阻R₀两端的最低电压值U

电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V．
（1）电源的内阻是多少？
（2）如果在外电路再并联一个4.0Ω的电阻，路端电压是多大？

如图R₁ =14Ω，R₂=9Ω，当开关处于1时，理想电流表读数为0.2A，当开关处于2时，电流表读数为0.3A，求电源的电动势和内阻。

如图所示电路中，电流表和电压表均为理想电表，，开始时，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V。后来由于某一电阻断路，使电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V。

(1)判断是哪一只电阻断路（不用说明理由）；
(2)求电源电动势和内电阻。

如图所示电路，电源电动势E=5V，内阻r=1Ω，R₁=1Ω，R₂=4Ω，电容器的电容C=10。开关S原来断开。求：

（1）闭合开关S，a、b两点间的电压
（2）S闭合后流过R₂的电荷量。

如图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻r=2Ω，电阻R₁=12Ω，小灯泡L标有“6V  3W”。设灯丝的电阻不随温度变化，试求：

（1）开关S闭合后，电流表和电压表的示数；
（2）在电路中与R₁并联一个定值电阻R₂后，路端电压变为6V，求R₂的大小。

如图所示的电路中，R₁=10Ω，R₂=4Ω，R₃=6Ω，R₄=3Ω，U=2.4V。在 ab间接一只理想电压表，它的读数是多少？如在ab间接一只理想电流表，它的读数又是多少？

如图所示电路中电源电动势为E=3.2V，电阻R=30Ω，小灯泡的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当S接1时，电压表读数3V，求：

（1）电源内阻r；
（2）当S接到位置2时，通过计算分析小灯泡能否正常发光．

图中E=10V，R₁=4Ω，R₂=6Ω，C=30μF。(电源内阻不计)[

(1)闭合电键K，求稳定后通过R₁的电流
(2)然后将电键K断开，求这以后流过R₁的总电量