Материал: 2073

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

8. К источнику тока с внутренним сопротивлением 1,0 Ом подключили реостат. На рисунке показан

график зависимости силы тока в реостате

 

 

 

 

 

 

 

 

от его сопротивления. Максимальная

 

 

 

 

 

 

 

 

мощность, которая выделится в реостате,

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равна …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

Решение

 

 

 

 

 

 

 

 

огласно закону Ома для замкнутой цепи, сила тока, который

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

протекает по проводн ку, рассчитывается по формуле

I

 

 

, где ε

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R r

– ЭДС

сточн ка тока, R – сопротивление проводника (в данном

 

бА

 

 

 

 

случае реостата), r

– внутреннее сопротивление источника тока.

Мощность, выделяемая в реостате, равна:

P I

2

R

 

2R

. Можно

 

(R r)2

доказать,

сследовав функцию P(R) на экстремум, что максимальная

мощность выделяется, если R=r, следовательно,

R=1 Ом,

соответствующее значение силы тока найдём из графика I = 6 А.

Тогда Рmax = I2 R = 36 Вт.

Д

Ответ: 36 Вт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи

от времени. Заряд, прошедший по

И

проводнику на интервале времени от 5

до 15 с (в мКл) равен ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение

По определению сила тока в цепи равна

I dq, следовательно, dq Idt, где dq – dt

заряд, прошедший по проводнику за бесконечно малый промежуток

времени

dt . Заряд,

прошедший

в заданном интервале времени,

можно

определить

по формуле

t2

q Idt. Геометрический смысл

 

 

 

t1

определенного интеграла – площадь под графиком функции. На рисунке представлен график зависимости силы тока от времени.

51

Вычислив площадь под графиком функции, в указанном интервале можно найти заряд, прошедший по проводнику: S 225 мА∙с, следовательно, q = 225 мКл.

Ответ: 225 мКл.

 

 

С

 

 

2.4. Тест по постоянному электрическому току, рекомендуемый

для решения на практических занятиях [4, 5, 6, 7]

1. Услов

существования тока являются следующие утвержде-

ями

 

ния:

 

 

 

 

 

Варианты ответа:

 

а) проводн к представляет эквипотенциальную поверхность;

б) нал ч е

свободных

 

 

заряженных частиц;

 

в) нал ч е электр ческого поля в проводнике;

г) нал ч е

онов в узлах кристаллической решётки.

 

А

2. Плотность тока в проводящей среде зависит от …

 

 

Варианты ответа:

 

а) заряда проводника;

 

 

б) сечения проводника;

 

в) напряжённости электрического поля;

 

г) удельного сопротивления среды.

 

3. На рисунке представлен график изменения тока, протекающего

 

 

И

 

 

по проводнику, от

времени. Какой заряд

 

 

пройдёт черезДсечение проводника в интервале

 

 

времени от 15 до 20 с ?

 

 

Варианты ответа:

 

 

а) 10 мКл; б) 20 мКл;

в) 100 мКл; г) 50 мКл.

3. Согласно выводам классической электронной теории металлов удельное сопротивление металла зависит от …

Варианты ответа:

а) концентрации электронного газа;

52

б) скорости теплового движения электронов; в) постоянной кристаллической решетки металла; г) массы и заряда ионов металла.

5. На рисунке представлены две

цепи

соединения резисторов.

С

 

 

 

Ом.

 

опротивление каждого резистора 3,0

 

Отношение

эквивалентного

сопротивления

 

первой цепи ко второй равно …

 

 

 

 

 

Вар анты ответа:

 

 

 

и

г) 0,75.

 

 

а) 1;

б) 1,5;

в) 2;

 

 

6. Источн к тока замыкается сначала сопротивлением 2 Ом, а затем

 

бА

сопрот влен ем 8 Ом. В о оих случаях на внешнем сопротивлении

выделяется од наковая мощность. Найти внутреннее сопротивление

источн ка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты ответа:

 

 

 

а) 4 Ом;

) 2 Ом;

в) 3 Ом;

г) 6 Ом.

7. Нагреватель номинальной мощностью 4,4 кВт при 220 В включён в

 

 

 

 

Д

сеть 220 В проводом, сопротивление которого 9 Ом. Какой окажется

мощность нагревателя при таком включении?

 

 

 

 

Варианты ответа:

 

а) 1,3 кВт;

б) 4,0 кВт;

в) 0,8 кВт;

г) 2,4 кВт.

 

 

 

 

 

 

И

8. Цепь состоит из элемента и проводника с сопротивлением 2 Ом. Найти напряжение на зажимах элемента, если его электродвижущая сила равна 1,4 В, а внутреннее сопротивление – 0,8 Ом.

Варианты ответа:

а) 1,2 В; б) 1,0 В; в) 1,3 В; г) 1,1 В.

9. К аккумулятору с ЭДС 12,6 В подключено сопротивление, в котором протекает ток силой 5,0 А. Определить работу сторонних сил по разделению заряда в аккумуляторе за 1 мин.

53

 

Варианты ответа:

 

 

а) 63 Дж; б) 0,38 кДж;

в) 3,8 кДж;

г) 6,3 Дж.

10. Зависимость удельного сопротивления от температуры в области

сверхпроводящего перехода представлена графиком …

 

состоит

 

 

 

 

 

С

Варианты ответа:

 

 

а) 1;

) 2; в) 3; г) 4.

 

б

 

 

 

11. Электр ческая цепь

 

из четырех резисторов и амперметра,

подключённых

к

источнику

постоянного

напряжения U указанным на схеме способом. При

А

 

этом сопротивления резисторов R1= 6 Ом, R2 = 3 Ом,

R3 = 3 Ом, R4 = 2 Ом, а показание амперметра равно

1,0 . Напряжение U равно …

 

 

 

 

Варианты ответа:

 

а) 16 В;

 

Д

б)7 В;

в) 8 В;

г) 9 В.

 

12. Через резистор с сопротивлением 6,0 Ом течёт ток силой 5,0 А. Количество теплоты 300 Дж выделится на этом резисторе за время …

 

Варианты ответа:

И

 

 

а) 0,8 с;

б) 2 с;

в) 4 с;

г) 8 с.

13. Три проводника с сопротивлениями 12 Ом, 9 Ом и 3 Ом соединены последовательно. Напряжение на концах цепи 120 В. Найти напряжения на проводнике с сопротивлением 9,0 Ом.

Варианты ответа:

а) 40 В; б) 15 В; в) 45 В; г) 60 В.

54

14. Работа по разделению зарядов, совершаемая в батарее за 2 мин, равна 2,4 кДж. Найти внутреннее сопротивление батареи, если она поддерживает напряжение 12 В на лампе мощностью15Вт.

Варианты ответа:

а) 2,0Ом; б) 2,6Ом; в) 1,6Ом; г) 3,2Ом.

15. Нагреватель сопрот влением 50 Ом за 0,50 ч вскипятил 4,2 кг воды, взятой при 20 °С. Определить падение напряжения на спирали

нагревателя,

 

его КПД равен 80%. Удельная теплоёмкость воды

равна 4200 Дж/ (кг ∙ К).

 

С

 

Варианты ответа:

 

 

 

 

а) 110В;

) 240 В; в) 220В; г) 120 В.

16. Сопрот влен е каждого резистора равно 2,0 Ом. Эквивалентное

если

сопрот

влен е участка цепи С равно …

 

Варианты ответа:

а) 2,0

Ом;б) 2,4 Ом; в) 2,6 Ом; г) 1,5 Ом.

17. Контактная разность потенциалов зависит от:

 

Варианты ответа:

А

а) сечения приведённых в контакт металлов;

 

б) природы контактируемых металлов;

 

в) качества обработки контактов;

 

г) температуры контакта.

Д

18. Напряжение – это физическая величина, которая характеризует

…

 

И

 

 

Варианты ответа:

а) работу сторонних сил; б) работу сил электрического поля;

в) работу сторонних сил и работу сил электрического поля; г) силовую характеристику поля.

55

Источник: https://studfile.net/preview/16408130/