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专题8 恒定电流
一.选择题(共20小题)
1.(2022•浙江)某节水喷灌系统如图所示,水以v0=15m/s的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的,喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动,电动机正常工作时,输入电压为220V,输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%,忽略水在管道中运动的机械能损失,则( )
A.每秒水泵对水做功为75J
B.每秒水泵对水做功为225J
C.水泵输入功率为440W
D.电动机线圈的电阻为10Ω
【解答】解:AB、水泵的输出功率P出
解得P出=300W,即做功为300J,故AB错误;
C、由水泵的抽水效率关系75%P入=P出
解得P入=400W,故C错误;
D、P内=P总﹣P入=UI﹣P入
又P内=I2R
解得R=10Ω,故D正确。
故选:D。
2.(2022•绍兴二模)锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部结构,某过程中Li+从正极脱嵌通过膈膜嵌入负极,负极处于负锂状态。锂电池的电动势为3.7V,则( )
A.电池处于充电状态
B.电池内部电流方向从负极到正极
C.移动一个锂离子,需要消耗电能3.7eV
D.在电池中电荷量的单位通常表示为kW•h
【解答】解:AB、用电器给锂电池充电时,电池内部带正电的锂离子是从正极运动到负极,电流由正极流向负极,图中锂离子都是从正极运动到负极的,锂离子带正电荷,所以正电荷从高电势向低电势运动,是处于充电状态,故A正确,B错误;
C、根据电动势的定义知E,移动一个锂离子,需要克服静电力做功W=Eq=3.7eV,电能增加3.7eV,故C错误;
D、在电池中电荷量的单位通常表示为mA•h或A•h,而kW•h是电功的单位,故D错误。
故选:A。
3.(2022•柯桥区模拟)道路压线测速系统,不仅可以测速,也可以测量是否超载,其结构原理电路可以理解为如图甲所示由一个电源,一个灵敏电流计与传感器连接,一个电容和一个保护电阻R组成,感应线连接电容器的其中一块极板上,如果车轮压在感应线上会改变电容器两板间的距离,并会使灵敏电流计中产生瞬间电流,压力越大,则电流峰值也会越大,如果汽车的前、后轮先后经过感应线,回路中产生两脉冲电流,如图乙所示,电子眼就会拍照。如果以顺时针方向为电流正方向,则( )
A.汽车压线时,电容器板间距离变小
B.车轮经过感应线过程中电容器先充电后放电
C.增大电阻R值,可以使电容器稳定时的带电量减小
D.如果车轮间距是2.5m,则可估算车速约为7.7m/s
【解答】解:A、汽车压线时,由图乙可知电流方向沿顺时针方向,而电容器上极板带负电,下极板带正电,说明此时电容器在放电,电容器电荷量减小。由于电容器电压等于电源电压不变,则由Q=CU知电容器的电容减小。根据电容的决定式C可知,汽车压线时,电容器板间距离d变大,故A错误;
B、由图乙可知电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向,则电容器先放电后充电,故B错误;
C、电阻R的作用是为了保护电路,防止电流过大而损坏灵敏电流计,阻值大小对电容器的电容大小没有影响,从而对电容器稳定时的带电量没有影响,故C错误
D、由图乙可知,前后轮经过传感器的时间间隔为t=0.325s,则汽车是速度为vm/s≈7.7m/s,故D正确。
故选:D。
4.(2022•柯桥区模拟)高压线是非常危险的远距输电线,但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据:高压线输送电功率P=6.4×104kW,输送电压为22万伏,导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线,其横截面积是95平方毫米,其电阻率ρ=3.0×10﹣8Ω•m,请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小( )
A.2.0V B.2.0×10﹣1V C.2.0×10﹣3V D.2.0×10﹣5V
【解答】解:由题可得输电线上的电流为I291A
小鸟双脚间的距离约为2cm,则小鸟双脚间的导线电阻约为R3.00.06×10﹣4Ω
小鸟和这部分电阻并联,则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为U0=IR=291×0.06×10﹣4V≈2.0×10﹣3V,故ABD错误,C正确。
故选:C。
5.(2022•浙江模拟)如图所示为小明同学家里购买的一款扫地机器人,工作过程遇电量不足20%时,会自动返回基座充电.小明同学仔细翻阅了这款扫地机器人的说明书,发现其工作参数如下表所示,则该扫地机器人( )
机器人吸尘器
电池
14.4V/5200mAh锂离子电池
产品重量
约4.7kg
无线连接
WiFi智能快连
额定电压