Question

11．如圖虛線框內(nèi)為高溫超導限流器，它由超導部件和限流電阻并聯(lián)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＞I_c時，將造成超導體失超，即超導體從超導態(tài)（電阻為零，即R₁=0Ω）轉(zhuǎn)變?yōu)檎�常態(tài)（一個純電阻，且R₁=3Ω），用這種特性可以限制電力系統(tǒng)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(nèi)阻r=2Ω．原來電路正常工作，超導部件處于超導態(tài)，燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)燈泡L突然發(fā)生短路，則（　　）

• A． 燈泡L短路前通過超導電阻R₁的電流為$\frac{2}{3}$A
• B． 燈泡L短路后通過超導電阻R₁的電流為$\frac{4}{3}$A
• 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

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(lián)，由電阻的并聯(lián)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(fā)光，則電路中電流I_L=$\frac{P}{U}=\frac{6}{6}$=1A；故A錯誤；
B、燈泡短路后，兩個電阻并聯(lián)，電路中的電阻為R′=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=2Ω，路端電壓U=$\frac{E}{R′+r}$R′=4V，通過R₁的電流為I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}=\frac{4}{3}$A，故B正確；
C、燈泡短路后，兩個電阻并聯(lián)，電路中的電阻為R′=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=2Ω，路端電壓U=$\frac{E}{R′+r}$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(nèi)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(nèi)外電阻相等時最大．