3.如圖所示電路中,已知E1=E3=5V,E2=10V,R1=R2=5Ω,R3=15Ω,求各支路電流及A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB

分析 在直流電路中也可以運(yùn)用疊加原理,即電路中各支路電流,等于每個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路產(chǎn)生電流的疊加(代數(shù)和),來求解各支路電流.再由電勢(shì)關(guān)系求電壓UAB

解答 解:選向上電流為正,E1單獨(dú)作用時(shí),R2和R3并聯(lián)后與R1串聯(lián),則通過R1的電流 I1=$\frac{{E}_{1}^{\;}}{{R}_{1}+\frac{{R}_{2}{R}_{3}}{{R}_{2}+{R}_{3}}}$=$\frac{5}{5+\frac{5×15}{5+15}}$=$\frac{4}{7}$A
流過R2和R3的電流方向向下,為負(fù)值,分別為 I2=-$\frac{{R}_{3}}{{R}_{2}+{R}_{3}}$I1=-$\frac{15}{5+15}$×$\frac{4}{7}$A=-$\frac{3}{7}$A
I3=-(I1-|I2|)=-$\frac{1}{7}$A.
同理,E2單獨(dú)作用時(shí),R1和R3并聯(lián)后與R2串聯(lián),則通過R2的電流 I2′=$\frac{{E}_{2}}{{R}_{2}+\frac{{R}_{1}{R}_{3}}{{R}_{1}+{R}_{3}}}$=$\frac{10}{5+\frac{5×15}{5+15}}$=$\frac{8}{7}$A
流過R1和R3的電流方向向下,為負(fù)值,分別為 I1′=-$\frac{{R}_{3}}{{R}_{1}+{R}_{3}}$I2′=-$\frac{15}{5+15}$×$\frac{8}{7}$A=-$\frac{6}{7}$A
 I3′=-(I2′-|I1′|)=-$\frac{2}{7}$A
E3單獨(dú)作用時(shí),R1和R2并聯(lián)后與R3串聯(lián),則通過R3的電流 I3″=$\frac{{E}_{3}}{{R}_{3}+\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}}$=$\frac{5}{15+\frac{5×5}{5+5}}$=$\frac{2}{7}$A
流過R1和R2的電流方向向下,為負(fù)值,均為 I1″=I2″=-$\frac{1}{2}$I3″=-$\frac{1}{7}$A

當(dāng)三個(gè)電源共同作用時(shí),通過R1、R2、R3的電流分別為 I1總=I1+I1′+I1″=-$\frac{3}{7}$A,負(fù)號(hào)表示電流方向向下.
I2總=I2+I2′+I2″=$\frac{4}{7}$A,電流方向向上.
I3總=I3+I3′+I3″=-$\frac{1}{7}$A,負(fù)號(hào)表示電流方向向下.
A、B兩點(diǎn)間的電壓為 UAB=E1+I2總R2=5+$\frac{4}{7}$×5=$\frac{55}{7}$V
答:通過R1的電流為$\frac{3}{7}$A,方向向下.通過R2的電流為$\frac{4}{7}$A,電流方向向上.通過R3的電流為$\frac{1}{7}$A,電流方向向下.A、B兩點(diǎn)間的電壓為$\frac{55}{7}$V.

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵是搞清楚三個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)電路的結(jié)構(gòu),能根據(jù)疊加原理和歐姆定律求解,要注意電流的方向.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.在光滑的水平面上,并排放著質(zhì)量相等的物體A和B,并靜止于水平面上,現(xiàn)用水平恒力F推A,此時(shí)沿F方向給B一個(gè)瞬時(shí)沖量$\frac{I}{2}$,當(dāng)A追上B時(shí),它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是( 。
A.$\frac{I}{F}$B.$\frac{I}{2F}$C.$\frac{2I}{F}$D.$\frac{F}{2I}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌,O是它們的交點(diǎn)且接觸良好.兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi),并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中過O點(diǎn)的虛線為磁場(chǎng)的左邊界,與∠MOQ的平分線垂直).磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=$\sqrt{5}$T,方向與導(dǎo)軌平面垂直.質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab與輕質(zhì)絕緣彈簧(其軸線沿∠MOQ的平分線)右端栓接,平行磁場(chǎng)邊界跨接在導(dǎo)軌上.t=0時(shí)刻,將棒ab運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)x0=0.6m處由靜止釋放,剛釋放時(shí)棒的加速度a=60m/s2.已知棒ab運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r=1Ω/m.彈簧始終處于彈性限度內(nèi),求:
(1)彈簧勁度系數(shù)k;
(2)導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大;
(3)導(dǎo)體棒ab從第一次經(jīng)過O點(diǎn)開始直到它靜止的過程中,導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.轉(zhuǎn)筆(Pen Spinning)是一項(xiàng)用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動(dòng)筆的休閑活動(dòng),如圖所示.轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛,其中也包含了許多的物理知識(shí),假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識(shí)的敘述正確的是(  )
A.筆桿上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由重力提供的
B.筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近的,做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小
C.若該同學(xué)使用中性筆,筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動(dòng)做離心運(yùn)動(dòng)被甩走
D.若該同學(xué)使用的是金屬筆桿,且考慮地磁場(chǎng)的影響,金屬筆桿兩端可能會(huì)形成電勢(shì)差

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置圖,已知細(xì)線長為L,在懸點(diǎn)下方離懸點(diǎn)略小于L的位置有一很鋒利的刀片,當(dāng)細(xì)線碰到到刀片時(shí),細(xì)線即可被切斷且不影響小球的速度,實(shí)驗(yàn)時(shí),將小球拉離平衡位置,使細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,由靜止釋放擺球,細(xì)線碰到刀片后,細(xì)線斷開,小球飛出,小球落到距離懸點(diǎn)豎直高度為H的水平地面上,測(cè)得小球落地點(diǎn)距離懸點(diǎn)在水平面的投影點(diǎn)的距離為x,改變?chǔ)冉,重?fù)實(shí)驗(yàn)可得到一系列x的值.
(1)如果利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用縱坐標(biāo)表示x2并且要使圖象是一條直線,那么橫坐標(biāo)應(yīng)表示cosθ;
(2)如果正確作出的圖象的斜率為k,那么,圖象的縱軸上的截距4L(H-L),只要滿足k=-4L(H-L).(用題中字母表示),即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距L=1m,一理想電流表和一電阻R=10Ω的電阻通過導(dǎo)線與兩導(dǎo)軌相連,導(dǎo)軌之間存在著方向相反,高度均為h=5m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.一質(zhì)量為m=1kg,有效電阻也為R=10Ω的導(dǎo)體棒,從距磁場(chǎng)Ⅰ下方邊界一定距離處,在F=20N的恒定外力作用下從靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒在Ⅰ磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中電流表的示數(shù)恒為1A,導(dǎo)體棒離開磁場(chǎng)Ⅱ前的一段時(shí)間內(nèi)電流表的示數(shù)恒為2A,導(dǎo)體棒始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.(g=10m/s2)求:
(1)Ⅰ、Ⅱ兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為多大;
(2)導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)的位置到磁場(chǎng)Ⅰ下端的距離為多大?
(3)全過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度,下列說法正確的是(  )
A.以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同
B.若放入正電荷時(shí),電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向右,則當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí),該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍向右
C.正電荷周圍的電場(chǎng)一定比負(fù)電荷周圍的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大
D.電荷所受到的電場(chǎng)力很大,即該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度很大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系,下列說法中正確的是(  )
A.波的傳播速度即波源的振動(dòng)速度
B.物體作機(jī)械振動(dòng),一定產(chǎn)生機(jī)械波
C.如果波源停止振動(dòng),在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)也立即停止
D.波動(dòng)的頻率,與介質(zhì)性質(zhì)無關(guān),僅由波源的振動(dòng)頻率決定

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示.已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10.0Ω,現(xiàn)外接一只電阻為100.0Ω的燈泡,如圖乙所示,則( 。
A.理想電壓表V的示數(shù)為220 V
B.電路中的電流方向每秒鐘改變100次
C.燈泡實(shí)際消耗的功率為400W
D.0到0.005s內(nèi)通過燈泡的電荷量為$\frac{2\sqrt{2}}{π}$×10-2C

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