電工基礎(chǔ)模擬練習(xí)題（附答案）一、選擇題1.電路中形成電流的必要條件是（）A.有電源B.有自由移動(dòng)的電荷C.有電源和閉合回路D.有電阻答案：C。解析：要形成電流，首先要有能夠自由移動(dòng)的電荷，這是形成電流的物質(zhì)基礎(chǔ)。但僅有自由移動(dòng)的電荷還不夠，還需要有電源提供電勢(shì)差（電壓）來(lái)驅(qū)使自由電荷定向移動(dòng)，并且電路必須是閉合的，這樣自由電荷才能持續(xù)地定向移動(dòng)形成穩(wěn)定的電流。所以有電源和閉合回路是電路中形成電流的必要條件。A選項(xiàng)只有電源沒(méi)有閉合回路不能形成持續(xù)電流；B選項(xiàng)只有自由移動(dòng)電荷，沒(méi)有電源提供電壓及閉合回路也無(wú)法形成電流；D選項(xiàng)電阻不是形成電流的必要條件，沒(méi)有電阻也能形成電流，故本題選C。2.電阻的單位是（）A.伏特B.安培C.歐姆D.瓦特答案：C。解析：伏特是電壓的單位，A錯(cuò)誤；安培是電流的單位，B錯(cuò)誤；歐姆是電阻的單位，C正確；瓦特是功率的單位，D錯(cuò)誤。3.已知一段導(dǎo)體兩端的電壓為6V時(shí)，通過(guò)它的電流為0.3A，則這段導(dǎo)體的電阻為（）A.20ΩB.18ΩC.6.3ΩD.1.8Ω答案：A。解析：根據(jù)歐姆定律$I=\frac{U}{R}$（其中$I$是電流，$U$是電壓，$R$是電阻），可得$R=\frac{U}{I}$。將$U=6V$，$I=0.3A$代入公式，$R=\frac{6}{0.3}=20\Omega$，故本題選A。4.并聯(lián)電路的總電阻（）各并聯(lián)支路的電阻A.大于B.小于C.等于D.無(wú)法比較答案：B。解析：根據(jù)并聯(lián)電阻的計(jì)算公式$\frac{1}{R_{總}(cāng)}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\cdots+\frac{1}{R_n}$，可以推導(dǎo)出$R_{總}(cāng)=\frac{R_1R_2\cdotsR_n}{R_1+R_2+\cdots+R_n}$。以兩個(gè)電阻并聯(lián)為例，$R_{總}(cāng)=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$，因?yàn)?\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}\ltR_1$且$\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}\ltR_2$，所以并聯(lián)電路的總電阻小于各并聯(lián)支路的電阻，故本題選B。5.把兩根同種材料的電阻絲分別連在兩個(gè)電路中，A電阻絲長(zhǎng)為$L$，直徑為$d$；B電阻絲長(zhǎng)為$3L$，直徑為$3d$。要使兩電阻絲在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，加在兩電阻絲上的電壓之比$U_A:U_B$等于（）A.$\sqrt{3}:3$B.$1:\sqrt{3}$C.$\sqrt{3}:1$D.$3:1$答案：C。解析：根據(jù)電阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$（其中$\rho$是電阻率，$L$是導(dǎo)體長(zhǎng)度，$S$是導(dǎo)體橫截面積），$S=\frac{\pid^2}{4}$。A電阻絲的電阻$R_A=\rho\frac{L}{\frac{\pid^2}{4}}=\frac{4\rhoL}{\pid^2}$；B電阻絲的電阻$R_B=\rho\frac{3L}{\frac{\pi(3d)^2}{4}}=\frac{4\rhoL}{3\pid^2}$，所以$\frac{R_A}{R_B}=3$。再根據(jù)焦耳定律$Q=\frac{U^2}{R}t$（其中$Q$是熱量，$U$是電壓，$R$是電阻，$t$是時(shí)間），因?yàn)?Q_A=Q_B$，$t$相同，可得$\frac{U_A^2}{R_A}t=\frac{U_B^2}{R_B}t$，即$\frac{U_A^2}{U_B^2}=\frac{R_A}{R_B}=3$，所以$\frac{U_A}{U_B}=\sqrt{3}:1$，故本題選C。6.以下關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法正確的是（）A.電動(dòng)勢(shì)就是電壓，它是內(nèi)外電路電壓之和B.電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量C.電動(dòng)勢(shì)的大小與外電路有關(guān)D.電動(dòng)勢(shì)的單位是安培答案：B。解析：電動(dòng)勢(shì)和電壓是兩個(gè)不同的概念，電動(dòng)勢(shì)反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力，而電壓是衡量電場(chǎng)力做功的物理量，A錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，B正確；電動(dòng)勢(shì)的大小由電源本身的性質(zhì)決定，與外電路無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)的單位是伏特，D錯(cuò)誤。7.一個(gè)電容為$C$的電容器，帶電荷量為$Q$，兩極板間的電壓為$U$，則（）A.$C$與$Q$成正比B.$C$與$U$成反比C.$C$與$Q$和$U$都無(wú)關(guān)D.$C$等于$\frac{Q}{U}$答案：C。解析：電容器的電容$C$是由電容器本身的性質(zhì)決定的，與所帶電荷量$Q$和兩極板間的電壓$U$無(wú)關(guān)。電容的定義式為$C=\frac{Q}{U}$，只是用來(lái)量度電容大小的公式，而不是決定電容大小的因素。所以A、B錯(cuò)誤，C正確；$C$等于$\frac{Q}{U}$只是其定義式，強(qiáng)調(diào)要點(diǎn)是電容與$Q$、$U$無(wú)關(guān)，故本題選C。8.下列說(shuō)法中正確的是（）A.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與小磁針S極在此處的受力方向相同B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受安培力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中A處時(shí)受安培力比放在B處大，則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定比B處大D.磁感線是閉合曲線答案：D。解析：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與小磁針N極在此處的受力方向相同，與S極受力方向相反，A錯(cuò)誤；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電導(dǎo)線不受安培力作用，但該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，B錯(cuò)誤；安培力的大小不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，還與電流大小、導(dǎo)線長(zhǎng)度以及導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān)，所以一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中A處時(shí)受安培力比放在B處大，不能得出A處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定比B處大的結(jié)論，C錯(cuò)誤；磁感線是閉合曲線，在磁體外部從N極指向S極，在磁體內(nèi)部從S極指向N極，D正確。9.當(dāng)穿過(guò)一個(gè)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.線圈中一定有感應(yīng)電流B.線圈中一定沒(méi)有感應(yīng)電流C.線圈中不一定有感應(yīng)電流，但一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.以上說(shuō)法都不對(duì)答案：C。解析：當(dāng)穿過(guò)一個(gè)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。但如果線圈不是閉合的，就不會(huì)有感應(yīng)電流；只有當(dāng)線圈是閉合的，磁通量變化才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。所以線圈中不一定有感應(yīng)電流，但一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故本題選C。10.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為$10:1$，原線圈兩端接入的交流電壓為$220V$，副線圈接一個(gè)$110\Omega$的電阻，則副線圈中的電流為（）A.$0.2A$B.$2A$C.$0.1A$D.$1A$答案：A。解析：根據(jù)變壓器的電壓比公式$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$（其中$U_1$、$U_2$分別是原、副線圈電壓，$n_1$、$n_2$分別是原、副線圈匝數(shù)），已知$\frac{n_1}{n_2}=10:1$，$U_1=220V$，可得$U_2=\frac{n_2}{n_1}U_1=\frac{1}{10}\times220=22V$。再根據(jù)歐姆定律$I=\frac{U}{R}$，副線圈接的電阻$R=110\Omega$，所以副線圈中的電流$I_2=\frac{U_2}{R}=\frac{22}{110}=0.2A$，故本題選A。二、填空題1.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的______、______和______，還與______有關(guān)。答案：材料；長(zhǎng)度；橫截面積；溫度。解析：根據(jù)電阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$，其中$\rho$由導(dǎo)體的材料決定，不同材料的電阻率不同；$L$是導(dǎo)體的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度越長(zhǎng)電阻越大；$S$是導(dǎo)體的橫截面積，橫截面積越大電阻越小。同時(shí)，一般情況下，導(dǎo)體的電阻會(huì)隨溫度的變化而變化，大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大。2.有一只標(biāo)有“220V，100W”的燈泡，它的電阻是______Ω，如果將它接在110V的電源上，它的實(shí)際功率是______W。答案：484；25。解析：根據(jù)$P=\frac{U^2}{R}$（其中$P$是功率，$U$是電壓，$R$是電阻），已知燈泡標(biāo)有“220V，100W”，可得$R=\frac{U^2}{P}=\frac{220^2}{100}=484\Omega$。當(dāng)接在110V電源上時(shí)，實(shí)際功率$P_{實(shí)}=\frac{U_{實(shí)}^2}{R}=\frac{110^2}{484}=25W$。3.電容器______（填“能”或“不能”）通直流，______（填“能”或“不能”）通交流。答案：不能；能。解析：電容器接入直流電路時(shí)，當(dāng)電容器充電完成后，相當(dāng)于斷路，直流無(wú)法通過(guò)；而對(duì)于交流電路，電容器會(huì)不斷地充電和放電，使得電路中存在交變電流，相當(dāng)于交流“通過(guò)”了電容器。4.通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向可以用______定則來(lái)判斷，其內(nèi)容是：用______手握住直導(dǎo)線，讓伸直的拇指指向______的方向，那么彎曲的四指所指的方向就是______的環(huán)繞方向。答案：安培；右；電流；磁感線。解析：這是安培定則（也叫右手螺旋定則）判斷通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)方向的具體內(nèi)容和方法。通過(guò)這樣的方法可以方便地確定通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的方向。5.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向可以用______定律或______定則來(lái)判斷。答案：楞次；右手。解析：楞次定律適用于各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象中判斷感應(yīng)電流的方向，其內(nèi)容是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化；右手定則主要適用于導(dǎo)線切割磁感線這種特殊的電磁感應(yīng)情況，當(dāng)導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以用右手定則快速判斷感應(yīng)電流的方向。三、判斷題1.在串聯(lián)電路中，各電阻兩端的電壓與它們的電阻成正比。（）答案：正確。解析：在串聯(lián)電路中，電流處處相等，即$I$相同。根據(jù)歐姆定律$U=IR$，可得$U_1=IR_1$，$U_2=IR_2$，那么$\frac{U_1}{U_2}=\frac{IR_1}{IR_2}=\frac{R_1}{R_2}$，所以各電阻兩端的電壓與它們的電阻成正比。2.電源的電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)。（）答案：正確。解析：電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，電動(dòng)勢(shì)越大，表明電源在單位電荷移動(dòng)過(guò)程中，能夠?qū)⒏嗟钠渌问降哪苻D(zhuǎn)化為電能，所以電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)。3.只要導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。（）答案：錯(cuò)誤。解析：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，要產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿足兩個(gè)條件：一是導(dǎo)體要做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，并且導(dǎo)體是閉合回路的一部分；二是閉合回路中的磁通量要發(fā)生變化。如果導(dǎo)體平行于磁感線運(yùn)動(dòng)，或者導(dǎo)體所在的閉合回路磁通量沒(méi)有變化，都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。4.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與放在該點(diǎn)的通電導(dǎo)線所受安培力大小成正比。（）答案：錯(cuò)誤。解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量，它的大小由磁場(chǎng)本身決定，與是否放入通電導(dǎo)線以及通電導(dǎo)線所受安培力大小無(wú)關(guān)。安培力的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流大小、導(dǎo)線長(zhǎng)度以及導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān)。5.兩個(gè)電阻并聯(lián)后總電阻一定小于其中任何一個(gè)電阻。（）答案：正確。解析：從并聯(lián)電阻的計(jì)算公式$\frac{1}{R_{總}(cāng)}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\cdots+\frac{1}{R_n}$可以得出總電阻小于各并聯(lián)電阻。以兩個(gè)電阻并聯(lián)為例，$R_{總}(cāng)=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$，因?yàn)?\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}\ltR_1$且$\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}\ltR_2$，所以兩個(gè)電阻并聯(lián)后總電阻一定小于其中任何一個(gè)電阻。四、計(jì)算題1.如圖所示，$R_1=30\Omega$，$R_2=15\Omega$，$R_3=20\Omega$，電源電動(dòng)勢(shì)$E=12V$，內(nèi)阻$r=2\Omega$。求：（1）通過(guò)$R_1$、$R_2$、$R_3$的電流分別是多少？（2）電源的輸出功率是多少？解：（1）$R_2$和$R_3$并聯(lián)，它們的并聯(lián)電阻$R_{23}=\frac{R_2R_3}{R_2+R_3}=\frac{15\times20}{15+20}=\frac{300}{35}=\frac{60}{7}\Omega$?？傠娮?R=R_1+R_{23}+r=30+\frac{60}{7}+2=\frac{210+60}{7}+2=\frac{270}{7}+2=\frac{270+14}{7}=\frac{284}{7}\Omega$。總電流$I=\frac{E}{R}=\frac{12}{\frac{284}{7}}=\frac{12\times7}{284}=\frac{84}{284}=\frac{21}{71}A$，這個(gè)電流也就是通過(guò)$R_1$的電流$I_1$。$R_2$和$R_3$兩端的電壓$U_{23}=I\timesR_{23}=\frac{21}{71}\times\frac{60}{7}=\frac{180}{71}V$。通過(guò)$R_2$的電流$I_2=\frac{U_{23}}{R_2}=\frac{\frac{180}{71}}{15}=\frac{12}{71}A$。通過(guò)$R_3$的電流$I_3=\frac{U_{23}}{R_3}=\frac{\frac{180}{71}}{20}=\frac{9}{71}A$。（2）電源的輸出功率$P_{出}=I^2(R_1+R_{23})=(\frac{21}{71})^2\times(30+\frac{60}{7})=\frac{441}{5041}\times\frac{210+60}{7}=\frac{441}{5041}\times\frac{270}{7}=\frac{441\times270}{5041\times7}=\frac{119070}{35287}\approx3.37W$。2.如圖所示，邊長(zhǎng)為$L=0.2m$的正方形線圈，其匝數(shù)$n=100$匝，總電阻$r=2\Omega$，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的對(duì)稱軸$OO′$以角速度$\omega=100\pirad/s$勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度$B=0.5T$。求：（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）當(dāng)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過(guò)$60^{\circ}$角時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值；（3）若外接電阻$R=8\Omega$，則線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過(guò)$\frac{\pi}{2}$的過(guò)程中，通過(guò)電阻$R$的電荷量。解：（1）根據(jù)$E_{m}=nBS\omega$（其中$E_{m}$是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值，$n$是匝數(shù)，$B$是磁感應(yīng)強(qiáng)度，$S$是線圈面積，$\omega$是角速度），$S=L^2=0.2^2=0.04m^2$，可得$E_{m}=nBS\omega=100\times0.5\times0.04\times100\pi=200\pi\approx628V$。（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為$e=E_{m}\sin\omegat$，當(dāng)從中性面開始轉(zhuǎn)過(guò)$60^{\circ}$角時(shí)，$\omegat=60^{\circ}=\frac{\pi}{3}$，所以$e=E_{m}\sin\frac{\pi}{3}=200\pi\times\frac{\sqrt{3}}{2}=100\sqrt{3}\pi\approx544V$。（3）先求線圈從中性面開始轉(zhuǎn)過(guò)$\frac{\pi}{2}$過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)$\overline{E}$，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律$\overline{E}=n\frac{\Delta\varPhi}{\Deltat}$，$\Delta\varPhi=BS-0=BS$，$\Deltat=\frac{T}{4}=\frac{\pi}{2\omega}$。$\overline{E}=n\frac{BS}{\frac{\pi}{2\omega}}=\frac{2nBS\omega}{\pi}$。總電流$\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R+r}$。通過(guò)電阻$R$的電荷量$q=\overline{I}\Deltat=\frac{\overline{E}}{R+r}\times\frac{\pi}{2\omega}=\frac{nBS}{R+r}=\frac{100\times0.5\times0.04}{8+2}=0.2C$。五、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述歐姆定律的內(nèi)容及其適用范圍。答案：歐姆定律內(nèi)容為：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為$I=\frac{U}{R}$（$I$是電流，單位是安培；$U$是電壓