内容发布更新时间 : 2024/11/16 0:55:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
物理竞赛练习14（恒定电流1）
1．经典理论中，氢原子中的电子（电量1.6×10-19库仑）在半径为0.53×10-10米的圆形轨道上以6.6×1015赫兹的频率运动，则轨道中的电流_______________。
A．1.06×10-4 B．1.06×10-3 C．1.06×10-5 D．1.6×10-6
2．两根用相同材料做成的保险丝，其直径分别为0．5mm和lmm，熔断电流分别为2A和6A。现将相同长度，不同粗细的两根并联接入保险丝盒，则电路中允许的最大电流为
A．6A B．7.5A C．8A D．10A
3．零电阻是超导体的一个基本特征，但在确认这一事实时受到实验测量精确度的限制。为克服这一困难，最著名的实验是长时间监测浸泡在液态氦（温度T=4.2K）中处于超导态的用铅丝做成的单匝线圈（超导转换温度TC=7.19K）中电流的变化。设铅丝粗细均匀，初始时通有I=100A的电流，电流检测仪器的精度为?I?1.0mA，在持续一年的时间内电流检测仪器没有测量到电流的变化。根据这个实验，试估算对超导态铅的电阻率为零的结论认定的上限为多大。设铅中参与导电的电子数密度n?8.00?1020m3，已知电子质量m?9.11?10?31kg，基
本电荷e?1.60?10?19C。（采用的估算方法必须利用本题所给出的有关数据）
4．假想有一水平方向的匀强磁场，磁感强度很大，有一半径为，厚度为(<<)的金
属圆盘在此磁场中竖直下落，盘面始终位于竖直平面内并与磁场方向平行，如图1所示，若
要使圆盘在磁场中下落的加速度比没有磁场时减小千分这一（不计空气阻力）试估算所需磁感强度的数值，假定金属盘的电阻为零，并设金属的密度=9×103kg/m3，介电常数为=9×10－
12C2/N·m2。
5.七只阻值均为R的电阻，连接如图，试求外电路的总电阻
6．如图所示，某电路有八个接点，每两个接点之间都连有一个阻值为2Ω电阻。在此电路的
任意两点之间加上10V的电压，试求电路的总电流、各支路电流以及电阻上消耗的总功率。
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7.图所示的无限旋转内接正方形金属丝网络是由一种粗细一致、每一个内接正方形的顶点都在外侧正方形四边中点上。图 6材料均匀的金属丝构成，其中
已知最外侧正方形边长为l，单位长金
属丝的电阻为r0，求网络中：
（1）A，C两端间等效电阻RAC。 （2）E，G两端间等效电阻REC.
8.如图所示，12根电阻均为R的电阻丝连接成正六面体框架，在2根电阻丝中连有电动势分别为E1与E2的电源，另外5根电阻丝中连有5个相同的电容器C。设电源正、负极之间的距离可忽略，内阻也可忽略，且E1＝2I0 R，E2＝I0 R．试求：
（1）图中棱AB中的电流IAB；
（2）图中棱A'B'中电容器极板上的电量Q A'B'。
9．由7个阻值均为r的电阻组成的网络元如左图所示，由这种网络元彼此连接形成的单向无限网络如右图所示，试求图右图中P、Q两点之间的等效电阻RPQ。
10．有一无限平面导体网络，它由大小相同的正六边形网眼组成，如图10一23所示．所有六边形每边的电阻均为R0．求：
（1）结点a、b间的电阻．
（2）如果有电流I从a点流入网络，由g点流出网络，那么流过de段电阻的电流Ide为多
大。
11．六个相同的电阻（阻值均为R）连成一个电阻环，六个接点依次为1、2、3、4、5和6，如图所示。现有五个完全相同的这样的电阻环，分别称为D1 、D2、┅D5。
现将D2的1、3、5三点分别与D1的2、4、6三点用导线连接，如图所示。然后将D3的1、3、5三点分别与D2的2、4、6三点用导线连接，┅ 依此类推。最后将D5的1、3、5三点分别连接到D4的2、4、6三点上。
1．证明全部接好后，在D7241上的1、3两点间的等效电阻为627R。 2．求全部接好后，在D5上的1、3两点间的等效电阻。
12．由单位长度电阻为r的导线组成如图所示的正方形网络系列．n=1时，正方形网络边长为L,n= 2时，小正方形网络的边长为L/3；n=3 时，最小正方形网络的边长为L/9．当 n=1、2、3 时，各网络上A、B两点间的电阻分别为多少？
13．将200个电阻连成如图所示的电路，图中各Pn（n=1，2，3，…，100）点是各支路中连接两个电阻的导线上的点，所有导线的电阻都可忽略．现将一个电动势为ε、内阻为r0的电源接到任意两个Pn点处，然后将一个没接电源的Pn点处切断，发现流过电源的电流与没切断前一样，则这200个电阻R1，R2，…， R100，r1，r2，…，r100应有怎样的关系？此时导线AB和CD之间的电压为多少？
14.如图所示电路，电源内阻不计。
（1）求流过电阻R的电流I。I的方向如何由R 1和R2的相对大小而定? （2）设Rl=R，R2－R1=ΔR< 15．某电路的部分电路如图所示，电阻R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，R4=4Ω，R5=5Ω，电流I1=3A，I2=2A，I3=1A，方向如图所示，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，电容器C的电容为1.6μF，A点接地，则B点的电势为 V，电容器电量为 C。 R1 B R5 M A 1 E、r R3 C A 3 A R2 RA 1 4 2 N 1 16．电路中，电动势?1?3.0V，?2?1.0V，内阻r1?0.5?， r2?1.0?，电阻R1?10.0?， R2?5.0?，R3?4.5?，R4?19.0?，求电路中电流 的分布。 17.如图所示的电路中，各电源的内阻均为零，其中B、C两点与其右方由1.0?的电阻和2.0?的电阻构成的无穷组合电路相接。求图中10?F的电容器与E点相接的极板上的电荷量。 物理竞赛练习15（恒定电流2） 1．如图所示，电路中的各电阻器的电阻均相同，即R1=R2=R3=R，各电池的电动势ε1=ε，ε2=2ε，ε3=4ε。求通过每个电阻器以及电池的电流的大小和方向（电池的内阻不计）． 2．在图 (a)中，电流表的读数为I1 =20 mA。如果电池εx反向连接，电流增加到I2= 35 mA。当电灯发生短路时，电路中的电流I等于多少？灯泡的伏安特性曲线如图 (b)所示． 3．如图所示，电源电动势为30V，内阻不计.R1=2Ω，R2=3Ω，R3=5Ω.为使一额定工作电压为10V，额定功率为20W的小电灯泡正常工作，则可将其接入电路中的______。 A．1，2点 B．2，3点 C．3，4点 D．2，4点 4．如图所示，R1、R2、R3为定值电阻，但阻值未知，Rx为电阻箱.当Rx为Rx1?10?时，通过它的电流Ix1?1A;当Rx为Rx2?18?时，通过它的电流Ix2?0.6A.则当Ix3?0.1A时，求电阻Rx3. 5．图是有24个等值电阻连接而成的网络，图中电源的电动势为ε=3.00V，内阻r为2.00Ω的电阻与一阻值为28.0Ω的电阻R′及二极管D串联后引出两线；二极管的正向伏安曲线如图所示。 H R1 R2 R3 G 100 I0/mA R4 A R5 D R6 R7 RR8 R9 R10 11 B R12 C R13 R14 50 RR15 R16 R17 18 R19 R20 R21 E 10 R22 R23 R24 F 0 0.2 1.0 1.6 U/V （1）若将P、Q两端与图中电阻网络E、G两点相接，测得二极管两端的电压为0.86V，求电阻网络两点E与G的电压。 （2）若将P、Q两端与图中电阻网络B、D两点相接，求二极管D的电流ID和网格中E、G间的电压UEG。 6．半导体PN结太阳能电池是根据光生伏打效应工作的。当有光照射PN结时，PN结两端会产生电势差，这就是光生伏打效应。当PN结两端接有负载时，光照使PN结内部产生由负极指向正极的电流即光电流，照射光的强度恒定时，光电流也是恒定的，已知该光电流为IL；同时，PN结又是一个二极管，当有电流通过负载时，负载两端的电压V使二极管正向导通，其电流为IVVD?I0(eT?1)式中VT和I0在一定条件下均为已知常数。 （1）在照射光的强度不变时，通过负载的电流I与负载两端的电压V的关系式I= .太阳能电池的短路电流IS= ，开路电压VOC= .负载功率P= . （2）已知一硅PN结太阳能电池的IL=95mA，I0=4.1×10-9mA，VT=0.026V.则此太阳能电池的开路电压VOC= V.若太阳能电池输出功率最大时，伏在两端的电压可近似表示为 V1?ILI0mP?VTln1?V，则VmP= V.太阳能电池输出的最大功率Pmax= OCVTmW.若负载为欧姆电阻，则输出最大功率时，负载电阻R= Ω. + 光 负载 - 7．图所示的电路具有把输人的交变电压变成直流电压并加以升压、输出的功能，称为整流倍压电路。图中D1和D2是理想的、点接触型二极管（不考虑二极管的电容），C1和C2是理想电容器，它们的电