Question

如圖虛線框內為高溫超導限流器，它由超導部件和限流電阻并聯組成．超導部件有一個超導臨界電流Ic，當通過限流器的電流I＞Ic時，將造成超導體失超，即超導體從超導態（電阻為零，即R₁=0Ω）轉變為正常態（一個純電阻，且R₁=3Ω），用這種特性可以限制電力系統的故障電流．已知超導臨界電流Ic=1.2A，限流電阻R₂=6Ω，小燈泡L上標有“6V，6W”的字樣，電源電動勢E=8V，內阻r=2Ω．原來電路正常工作，超導部件處于超導態，燈泡L正常發光，現燈泡L突然發生短路，則（ ）

A．燈泡L短路前通過超導電阻R₁的電流為A
B．燈泡L短路后超導部件將由超導狀態轉化為正常態
C．燈泡L短路后路端電壓比燈泡L短路前大
D．燈泡L短路后電源的輸出功率比燈泡L短路前大

Answer 1

【答案】分析：燈泡短路時，只有R₂接入電路，則由閉合電路的歐姆定律可得出電路中電流變化，超導體可能失超；電路為兩個電阻并聯，由電阻的并聯可求得總電阻；則可求得總電流及流過R1的電流；由電源的輸出功率的計算公式可知電源輸出功率的變化．
解答：解：A、短路前，燈泡與超導電阻串連接入電路，因燈泡正常發光，則電路中電流I_L==1A；故A錯誤；
B、短路后，只有R₂接入電路，則電流I==A=1.6A＞1.2A，超過臨界電流，故超導體失超，轉化為正常態，故B正確；
C、燈泡短路后，兩個電阻并聯，電路中的電阻為R′==2Ω，則路端電壓U=R′=4V，而燈泡正常工作時路端電壓為6V，故C錯誤；
D、由C的分析可知，短路后內外電阻相等，故電源的輸出功率最大，故D正確；
故選BD．
點評：本題考查學生對閉合電路歐姆定律的理解及應用，同時還要注意電源的輸出功率當內外電阻相等時最大．