（全国通用）高考物理二轮热点题型归纳与变式演练 专题23 部分电路规律（解析+原卷）学案

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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc29376" 一、热点题型归纳
\l "_Tc17993" 【题型一】 纯电阻电路结构分析
\l "_Tc26924" 【题型二】 电流、电阻、电压的计算
\l "_Tc12217" 【题型三】 非纯电阻元件问题
\l "_Tc30563"
\l "_Tc21895" 二、最新模考题组练2
【题型一】 纯电阻电路结构分析
【典例分析】如图所示，K1、K2闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的A、B两平行金属板间．现保持K1闭合，将K2断开，然后将B板向下平移到图中虚线位置，则下列说法正确的是( )
A．电容器的电容增大
B．A板电势比电路中Q点电势高
C．液滴将向下运动
D．液滴的电势能增加
【提分秘籍】
1．串、并联电路的特点
2.四个有用的结论
(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻增大．
(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路增多时，总电阻减小．
(3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小．
(4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和．
3.一个典型的极值电路
如图所示，如果R1＝R2，当P从a→b时，RAB先增大后减小，且当RaP＝RPb(即P位于a、b的中点)时RAB最大．
4、分支法、等势法
【变式演练】
1．(多选)在如图所示的电路中，电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则( )
A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V
2．.用图所示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为( )
A.eq \f(l1,l2)R0 B.eq \f(l1,l1＋l2)R0
C.eq \f(l2,l1)R0 D.eq \f(l2,l1＋l2)R0
3．在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻R的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则( )
A．R的阻值变大
B．路端电压不变
C．干路电流减小
D．路端电压和干路电流的比值减小
【题型二】 电流、电阻、电压的计算
【典例分析】(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图上一点，PN为图线在P点的切线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是( )
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变
B．对应P点，小灯泡的电阻R＝eq \f(U1,I2)
C．对应P点，小灯泡的电阻R＝eq \f(U1,I2－I1)
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”
【提分秘籍】
1．电阻定律：R＝ρeq \f(l,S).（决定式）
2、电阻率
①物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量．
②电阻率与温度的关系：
a．金属：电阻率随温度升高而增大．
b．半导体(负温度系数)：电阻率随温度升高而减小．
c．一些合金：几乎不受温度的影响．
3．部分电路欧姆定律
(1)决定式：I＝eq \f(U,R).
(2)适用范围
①金属导电和电解液导电(对气体导电、半导体导电不适用)．
②纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)．
4．导体的伏安特性曲线
(1)I－U图线
(2)电阻的大小：线性元件该图线的斜率k＝eq \f(I,U)＝eq \f(1,R).
(3)线性元件：伏安特性曲线是正比例的电学元件．
(4)非线性元件：伏安特性曲线不是正比例的电学元件．
5、利用“柱体微元”模型求电流
利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路：
设柱体微元的长度为L，横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷定向移动的速率为v，则：
(1)柱体微元中的总电荷量为Q＝nLSq.
(2)电荷通过横截面的时间t＝eq \f(L,v).
(3)电流的微观表达式I＝eq \f(Q,t)＝nqvS.
【变式演练】
1．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10 cm，bc＝5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流强度为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为( )
A．0.5 A B．1 A
C．2 A D．4 A
2．如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为( )
A.eq \f(mv2,2eL) B.eq \f(mv2Sn,e)
C．ρnev D.eq \f(ρev,SL)
3．在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场．导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动．已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff＝kv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于( )
A.eq \f(kl,neS) B.eq \f(kl,ne2S) C.eq \f(kS,nel) D.eq \f(kS,ne2l)
【题型三】 非纯电阻元件
【典例分析】在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V．则当这台电动机正常运转时( )
A．电动机的内阻为7.5 Ω
B．电动机的内阻为2.0 Ω
C．电动机的输出功率为30.0 W
D．电动机的输出功率为26.0 W
【提分秘籍】
1．电功
(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．
(2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)．
(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程．
2．电功率计算：P＝eq \f(W,t)＝IU(适用于任何电路)．
3．焦耳定律：电热Q＝I2Rt.
4．电功率P＝IU和热功率P＝I2R的应用
(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P电＝UI，热功率均为P热＝I2R.
(2)对于纯电阻电路而言：P电＝P热＝IU＝I2R＝eq \f(U2,R).
(3)对于非纯电阻电路而言：P电＝IU＝P热＋P其他＝I2R＋P其他≠eq \f(U2,R)＋P其他．
5、非纯电阻电路的分析方法
1）．抓住两个关键量：确定电动机的电压UM和电流IM是解决所有问题的关键．若能求出UM、IM，就能确定电动机的电功率P＝UMIM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率Pr＝Ieq \\al(2,M)r，最后求出输出功率P出＝P－Pr.
2）．坚持“躲着”求解UM、IM：首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流．然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压和电流．
3）．应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．
【变式演练】
1．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W．关于该电吹风，下列说法正确的是( )
A．电热丝的电阻为55 Ω
B．电动机的电阻为eq \f(1 210,3) Ω
C．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120 J
D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为880 J
2．如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关S后，标有“8 V,12 W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0＝4 Ω，求：
(1)电源的输出功率P出；
(2)10 s内电动机产生的热量Q；
(3)电动机的机械功率．
3．有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，此时测得流过电动机的电流是0.4 A；若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A．求：
(1)电动机线圈的电阻；
(2)电动机正常工作时的输出功率；
(3)在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率．
1．（2021年河北卷）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有小灯泡（6.3 V，0.15 A）、直流电源（9 V）、滑动变阻器、量程合适的电压表和电流表、开关和导线若干。设计的电路如图1所示。
（1）按照图1，完成图2中的实物连线。
（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是_______（单项选择，填正确答案标号）。
A.电流表短路
B.滑动变阻器的滑片接触不良
C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端
（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到图像，其中一部分如图3所示。根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为_______Ω（保留三位有效数字）。
2．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A.eq \f(IΔl,eS) eq \r(\f(m,2eU)) B.eq \f(IΔl,e) eq \r(\f(m,2eU))
C.eq \f(I,eS) eq \r(\f(m,2eU)) D.eq \f(ISΔl,e) eq \r(\f(m,2eU))
3．来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流大小为1 mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1.60×10－19 C．这束质子流每秒打到靶上的质子数为________个，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2＝________.
4．某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )
A．B点的电阻为12 Ω
B．B点的电阻为40 Ω
C．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
5．经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞，且金属导体中通过恒定电流形成了稳恒的电场，已知铜的电阻率为ρ，单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m、带电荷量为e，假设自由电子与金属离子碰撞后减速到零，且碰撞时间极短，则铜导线中自由电子连续两次与金属离子碰撞的时间间隔的平均值为( )
A.eq \f(2m,nρe) B.eq \f(2m,nρe2) C.eq \f(2ρm,ne2) D.eq \f(2nm,ρe2)
6．如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0，反向电阻为∞)连接，电源负极接地．开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中的P点．在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是( )
A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动
B．当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动
C．当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变
D．当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高
7.如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过。若在t秒内，通过溶液内截面S的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是( )
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B，负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B．溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零
C．溶液内的电流方向从A→B，电流I＝eq \f(n1e,t)
D．溶液内的电流方向从A→B，电流I＝eq \f(n1＋n2e,t)
8.两根材料相同的均匀导线x和y，其中，x长为l，y长为2l，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x和y两导线的电阻和横截面积之比分别为( )
A．3∶1 1∶6 B．2∶3 1∶6
C．3∶2 1∶5 D．3∶1 5∶1
9．如图甲，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是( )
A．L1中的电流为L2中电流的2倍
B．L3的电阻约为1.875 Ω
C．L3的电功率约为0.75 W
D．L2和L3的总功率约为3 W
10.[多选]如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则( )
A．电源内阻r＝eq \f(E,I)－R
B．电源内阻r＝eq \f(E,I)－eq \f(mgv,I2)－R
C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大
D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小
11．[多选]下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )
A．电动机的输入功率为576 W
B．电动机的内电阻为4 Ω
C．该车获得的牵引力为104 N
D．该车受到的阻力为63 N
12.[多选]锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是( )
A．电能转化为化学能的功率为UI－I2r
B．充电器输出的电功率为UI＋I2r
C．电池产生的热功率为I2r
D．充电器的充电效率为eq \f(Ir,U)×100%
13.如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24 V，如果电阻R＝6 kΩ，R1＝6 kΩ，R2＝3 kΩ，则BB′不可能输出的电压是( )
A．12 V B．8 V
C．6 V D．3 V
参考答案
【题型一】 纯电阻电路结构分析
【典例分析】答案 B
解析 由平行板电容器电容的决定式可知，板间距离增大，电容减小，A项错误；K1、K2闭合时，R1中无电流通过，故B板电势为零，电容器两极板电势差与R2两端电压相等，电阻R2下端接地，故Q点与电容器上极板电势相等．断开开关K2，电路结构未发生变化，Q点电势不变，电容器所带电荷量保持不变，B板下移，即板间距离d增大，由C＝eq \f(Q,U)＝eq \f(εrS,4πkd)可知，d增大，其他物理量保持不变，则两极板电势差U增大，B板电势为零不变，故A板电势升高，B项正确；由场强与电势差关系E＝eq \f(U,d)及eq \f(Q,U)＝eq \f(εrS,4πkd)可知，E＝eq \f(4πkQ,εrS)，故两极板间场强不变，因此带电液滴受电场力不变，液滴保持静止，C项错；根据U＝Ed知，液滴距离下极板B的距离增大，所以液滴所在位置与B板的电势差增大，B板电势为零，故液滴所在位置电势φ升高，液滴静止，上极板与电源正极相连，故液滴带负电，由Ep＝qφ可知液滴的电势能降低，D项错．
【变式演练】
1．答案 AC
解析 当cd端短路时，R2与R3的并联电阻为30 Ω，两电阻并联后与R1串联，ab间的等效电阻为40 Ω，选项A正确；当ab端短路时，R1与R3的并联电阻为8 Ω，两电阻并联后与R2串联，cd间等效电阻为128 Ω，选项B错；当ab两端接通测试电源时，电阻R2未接入电路，cd两端的电压即R3两端的电压，为Ucd＝eq \f(40,10＋40)×100 V＝80 V，选项C对；当cd两端接通测试电源时，电阻R1未接入电路，ab两端电压即R3两端的电压，为Uab＝eq \f(40,120＋40)×100 V＝25 V，选项D错．
2．答案 C
解析 当灵敏电流表的电流为零时，有eq \f(R0,l1)＝eq \f(Rx,l2)，可得Rx＝eq \f(l2,l1)R0.
3．答案 D
解析 由题意知，理想电压表的示数减小，说明与电压表并联的电阻变小，即可变电阻R接入电路的电阻变小，选项A错误；由闭合电路欧姆定律知，电路总电流变大，路端电压变小，选项B、C错误；由于外电路总电阻变小，结合电阻定义式R＝eq \f(U,I)知，路端电压和干路电流的比值减小，选项D正确．
【题型二】 电流、电阻、电压的计算
【典例分析】答案 BD
解析 由欧姆定律知，I－U图中任意一点的电阻为该点与坐标原点O点的连线的斜率的倒数，随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大，A错误．对应P点，小灯泡的电阻为O、P连线斜率的倒数，即R＝eq \f(U1,I2)，B正确，C错误．对应P点，小灯泡的功率P＝U1I2，即图中矩形PQOM所围的“面积”，D正确．
【变式演练】
1．答案 A
解析 设金属薄片厚度为d′，根据电阻定律公式R＝ρeq \f(l,S)，有RCD＝ρeq \f(lbc,lab·d′)，RAB＝ρeq \f(lab,lbc·d′)，故eq \f(RCD,RAB)＝eq \f(1,2)×eq \f(1,2)＝eq \f(1,4)；根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比．故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5 A，故选A.
2．答案 C
解析 由电流定义可知：I＝eq \f(q,t)＝eq \f(nvtSe,t)＝neSv.由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρeq \f(L,S)＝ρneLv，又E＝eq \f(U,L)，故E＝ρnev，选项C正确．
3．答案 B
解析 电子定向移动，由平衡条件得，kv＝eeq \f(U,l)，则U＝eq \f(kvl,e)，导体中的电流I＝neSv，电阻R＝eq \f(U,I)＝eq \f(kl,ne2S)，选项B正确．
【题型三】 非纯电阻元件
【典例分析】答案 D
解析 因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A和1.0 V，电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻电路，故说明电动机的内阻r＝eq \f(U,I)＝eq \f(1.0 V,1.0 A)＝1.0 Ω，选项A、B错误；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V，则电动机的总功率为P总＝2.0 A×15.0 V＝30.0 W，此时电动机的发热功率为P热＝(2.0 A)2×1.0 Ω＝4.0 W，故电动机的输出功率为P出＝P总－P热＝30.0 W－4.0 W＝26.0 W，选项D正确．
【变式演练】
1．答案 A
解析 电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P＝1 000 W－120 W＝880 W，对电热丝，由P＝eq \f(U2,R)可得电热丝的电阻为R＝eq \f(U2,P)＝eq \f(2202,880) Ω＝55 Ω，选项A正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错误；当吹冷风时，电热丝没有工作，选项C错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J，选项D错误.
2．答案 (1)16 W (2)10 J (3)3 W
解析 (1)由题意知，并联部分电压为U＝8 V，内电压应为U内＝E－U＝2 V
总电流I＝eq \f(U内,r)＝2 A，
电源的输出功率P出＝UI＝16 W；
(2)流过灯泡的电流I1＝eq \f(P1,U)＝1.5 A
则流过电动机的电流I2＝I－I1＝0.5 A
电动机的热功率P0＝Ieq \\al( 2,2)R0＝1 W
10 s内产生的热量Q＝P0t＝10 J；
(3)电动机的总功率P＝UI2＝4 W
电动机的机械功率P机＝P－P0＝3 W.
3．答案 (1)0.5 Ω (2)1.5 W (3)8 W
解析 (1)电动机不转时，电动机电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得线圈的电阻R＝eq \f(U0,I0)＝0.5 Ω；
(2)电动机正常工作时的输入功率P输入＝UI＝2.0×1.0 W＝2 W，此时线圈的发热功率为P热＝I2R＝0.5 W，电动机的输出功率P输出＝P输入－P热＝2 W－0.5 W＝1.5 W；
(3)当转子被卡住之后，电动机为纯电阻电路，电动机的发热功率P热′＝eq \f(U2,R)＝eq \f(22,0.5) W＝8 W.
1．答案：（1）如图所示
（2）C
（3）27.0
解析：本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验。
（2）开关闭合，小灯泡闪亮一下后灯丝烧断，说明通过小灯泡的电流过大。电流表内阻非常小，短路几乎不影响通过小灯泡的电流，与灯丝烧断无关，A项错误；滑动变阻器滑片接触不良，无电流通过小灯泡，B项错误；滑动变阻器的滑片开始时置于b端，小灯泡部分分压达到最大，通过电流最大，可能会烧断小灯泡灯丝，C项正确。
（3）根据小灯泡的伏安特性曲线可知，在P点时的电压和电流分别为，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻为。
2．答案 B
解析 在加速电场中有eU＝eq \f(1,2)mv2，得v＝ eq \r(\f(2eU,m)).在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电量为q＝IΔt＝Ieq \f(Δl,v)，则电子个数n＝eq \f(q,e)＝eq \f(IΔl,e)eq \r(\f(m,2eU)).B正确．
3．答案 6.25×1015 2∶1
解析 根据电流的定义可得I＝eq \f(ne,t)，所以n＝eq \f(It,e)＝6.25×1015(个)．由于各处电流相同，设所取长度为l，其中的质子数为n′，则由I＝neSv得n′∝eq \f(1,v)，又v2＝2as，v∝eq \r(s)，所以eq \f(n1,n2)＝eq \r(\f(s2,s1))＝eq \f(2,1).
4．答案 B
解析 A点电阻RA＝eq \f(3,1.0×10－1) Ω＝30 Ω，B点电阻RB＝eq \f(6,1.5×10－1) Ω＝40 Ω，故A错误，B正确．ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故C、D错误．
5．答案 B
解析 设铜导线的长度为l，横截面积为S，金属导线内的匀强电场场强为E，则电子定向移动的加速度为a＝eq \f(eE,m)，经过时间t获得的定向移动速度为v＝at＝eq \f(eEt,m)，在时间t内的平均速度为eq \x\t(v)＝eq \f(1,2)v＝eq \f(eEt,2m)，则由电流微观表达式I＝neSeq \x\t(v)＝eq \f(ne2ES,2m)t，由欧姆定律和电阻定律可知ρeq \f(l,S)＝eq \f(U,I)＝eq \f(El,I)，联立解得t＝eq \f(2m,nρe2)，B正确．
6．答案 AD
解析 带电油滴恰好静止，其合力为零，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，即mg＝qE.当滑动变阻器的滑片向上滑动时，其电阻值变大，电容器两端的电压U变大，对电容器进行充电，两极板间电场强度E变大，带电油滴受到的电场力大于重力，会向上运动，选项A正确；当电容器的上极板向上移动时，极板间距d变大，根据C＝eq \f(εrS,4πkd)＝eq \f(Q,U)，电容器的电荷量Q应减小，但由于二极管的单向导电性，电容器只能进行充电，不能进行放电，故此时，电容器的电荷量Q不变，电场强度E＝eq \f(U,d)＝eq \f(4πkQ,εrS)不变，带电油滴仍静止不动，选项B错误；同理，当电容器的下极板向下移动时，d变大，电场强度E不变，而P点到下极板的距离变大且下极板的电势不变，故P点电势升高，选项C错误；当电容器的下极板向左移动时，S变小，根据C＝eq \f(εrS,4πkd)＝eq \f(Q,U)和二极管的单向导电性，电容器的电荷量Q不变，电场强度E＝eq \f(4πkQ,εrS)变大，而P点到下极板的距离不变，故P点电势升高，选项D正确．
7.解析：选D 电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由图示可知，电流方向是A→B，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不为零，电流I＝eq \f(q,t)＝eq \f(n1e＋n2e,t)，故选项D正确，A、B、C错误。
8.解析：选A 由题图可知，两导线两端的电压之比为3∶1，电流相同，则电阻之比为3∶1，由电阻定律R＝ρeq \f(l,S)得横截面积S＝eq \f(ρl,R)，横截面积之比eq \f(Sx,Sy)＝eq \f(lx,ly)·eq \f(Ry,Rx)＝eq \f(1,2)×eq \f(1,3)＝eq \f(1,6)，A正确。
9．解析：选B 由图像可知，灯泡两端的电压变化时，灯泡的电阻发生变化，L2和L3的串联电阻并不是L1电阻的两倍，根据欧姆定律知L1中的电流不是L2中电流的2倍，A错误；由于不计电源内阻，所以L2和L3两端的电压均为1.5 V，由题图乙可知此时灯泡中的电流为I＝0.8 A，电阻R＝eq \f(U,I)＝1.875 Ω，B正确；L3的电功率P＝UI＝1.5×0.8 W＝1.2 W，C错误；L2和L3的总功率P′＝2P＝2.4 W，D错误。
10.解析：选BC 含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A错误；由能量守恒定律可得EI＝I2r＋mgv＋I2R，解得r＝eq \f(E,I)－eq \f(mgv,I2)－R，B正确；如果电动机转轴被卡住，则E＝I′(R＋r)，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C正确，D错误。
11．解析：选AD 电动机的输入功率为P入＝UI＝48×12 W＝576 W，A正确；电动机的发热功率为P＝I2r＝P入－P出，代入数据解得：r＝1.6 Ω，B错误；由vm＝20 km/h＝eq \f(50,9) m/s，根据P出＝Fvm，解得F＝63 N，且当该车速度最大时，F＝f＝63 N，故C错误，D正确。
12.解析：选AC 充电器将电能转化为锂电池的化学能和内能，即UIt＝E化＋I2rt，充电器输出的电功率为UI，电池产生的热功率为I2r，据此可知，电能转化为化学能的功率为UI－I2r，充电器的充电效率为eq \f(U－Ir,U)×100%，所以选项A、C正确。
13.解析：选D 若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R串联，UBB′为并联电路两端电压，UBB′＝eq \f(\f(R1R2,R1＋R2)UAA′,\f(R1R2,R1＋R2)＋R)＝6 V，若S1闭合S2断开，则R1和R串联，UBB′＝eq \f(R1UAA′,R1＋R)＝12 V，若S2闭合S1断开，则R2和R串联，UBB′＝eq \f(R2UAA′,R2＋R)＝8 V，若两者都断开，则电路断路，UBB′＝0 V，故D不可能。
串联电路
并联电路
电流
I＝I1＝I2＝…＝In
I＝I1＋I2＋…＋In
I1R1＝I2R2＝…＝InRn
电压
eq \f(U1,R1)＝eq \f(U2,R2)＝…＝eq \f(Un,Rn)
U1＝U2＝…＝Un
总电阻
R总＝R1＋R2＋…＋Rn
eq \f(1,R总)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…＋eq \f(1,Rn)
功率分配
eq \f(P1,R1)＝eq \f(P2,R2)＝…＝eq \f(Pn,Rn)
P1R1＝P2R2＝…＝PnRn
自重
40 kg
额定电压
48 V
载重
75 kg
额定电流
12 A
最大行驶速度
20 km/h
额定输出功率
350 W