Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Постоянный ток Тестовые задания

Омск-2007

Составители: Прокудина Н.А., Ярош Э.М., Шабалин В.П., Брижанский Л.В., Сазанова Н.Г.

Данные методические указания разработаны на основе внедряемых на кафедре физики ОмГТУ новых технологий обучения и контроля знаний студентов. Предназначены для использования на практических занятиях по указанному разделу курса физики и при подготовке к компьютерному тестированию. Рекомендуются для студентов всех специальностей ОмГТУ.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета

 Авторы, 2007

 Омский государственный

технический университет, 2007

Тема 1

Постоянный ток. Законы Ома. Сопротивление. Правила Кирхгофа

Перечень объектов контроля теста Знание определений, законов, явлений, понятий

• Сила тока.

• Плотность тока.

• Разность потенциалов.

• Напряжение на участке электрической цепи.

• Сопротивление проводника и его зависимость от формы, размеров, материала и температуры проводника; сверхпроводимость.

• Температурный коэффициент сопротивления.

• Электрическая проводимость.

• Удельная проводимость.

• Внешнее и внутреннее сопротивления.

• ЭДС источника тока.

• Однородный и неоднородный участки электрической цепи.

• Законы Ома для однородного и неоднородного участков цепи, для замкнутой цепи.

• Закон Ома в дифференциальной форме.

• Последовательное и параллельное соединение проводников.

• Последовательное и параллельное соединение источников тока.

• Правила Кирхгофа для разветвленной электрической цепи.

• Шунт и добавочное сопротивление.

Умение

• Рассчитывать сопротивление проводников.

• Использовать формулы для последовательного и параллельного соединений сопротивлений и источников тока.

• Распознавать однородный и неоднородный участки электрической цепи.

• Применять закон Ома и правила Кирхгофа для решения задач.

• Использовать связь между плотностью тока и скоростью направленного движения зарядов.

• Использовать закон Ома в дифференциальном виде.

• Вычислять заряд, прошедший по проводнику, при изменяющейся силе тока.

Уровень сложности вопроса - 1 балл

Вопрос 1

На каком графике неверно показана зависимость сопротивления проводника от температуры?

Вопрос 2

На каком графике правильно показана зависимость сопротивления R проводника длины l от площади его поперечного сечения S?

Вопрос 3

На каком рисунке правильно показана зависимость силы тока I в замкнутой цепи от внешнего сопротивления R?

Вопрос 4

На каком рисунке правильно показана зависимость напряжения U на внешнем участке замкнутой цепи от внешнего сопротивления R?

Вопрос 5

Какое равенство справедливо для данного узла?

1) I₁  I₂  I₃  I₄ + I₅ = 0

2) I₁  I₂ + I₃  I₄ + I₅ = 0

3) I₁ + I₂ + I₃  I₄  I₅ = 0

4) I₁ + I₂  I₃ + I₄  I₅ = 0

Вопрос 6

Какое равенство справедливо для данного узла?

1) I₁+I₂+I₃ I₄ I₅=0

2) I₁+I₃+I₅ I₂ I₄=0

3) I₁ I₂+I₃+I₄+I₅=0

4) I₁+I₂ I₃ I₄+I₅=0

Вопрос 7

ЭДС источника тока равна

1) работе, совершаемой полем электростатических сил при перемещении единичного положительного заряда на участке цепи;

2) работе, совершаемой суммарным полем электростатических и сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда на участке цепи;

3) циркуляции вектора напряженности поля сторонних сил;

4) циркуляции вектора напряженности поля электростатических сил.

Вопрос 8

Закон Ома для неоднородного участка в дифференциальной форме имеет вид

1) 2)3)4)

Вопрос 9

Неоднородный участок электрической цепи изображен на рисунке

Вопрос 10

Напряжение на неоднородном участке цепи равно работе, совершаемой при перемещении единичного положительного заряда полем

1) амперовых сил;

2) кулоновских сил;

3) сторонних сил;

4) электростатических и сторонних сил.

Вопрос 11

На рисунке изображена зависимость силы тока от напряжения на однородном участке цепи. Чему равно сопротивлениеR участка?

1) R=tgα;

2) R=сtgα;

3) R=cos;

4) R=sin.

Вопрос 12

Какой из участков цепи является однородным?

Вопрос 13

Сила тока, плотность тока и сопротивление проводника в СИ измеряются, соответственно, в

1) В, А/м², Ом 2) А, Н/м², Ом 3) А, А/см², В 4) А, А/м², Ом

Вопрос 14

Явление сверхпроводимости заключается в скачкообразном уменьшении сопротивления

1) полупроводников при их нагревании;

2) проводников при их нагревании выше критической температуры T_к;

3) при охлаждении проводников ниже критической температуры T_к;

4) при нагревании проводников до очень высоких температур.

Вопрос 15

На рисунке изображены зависимости силы тока от напряжения для одного и того же проводника, снятые при температурах выше0 ^оС. Какие утверждения верны?

1) Все зависимости снимались при одной температуре.

2) График зависимости № 3 соответствует самой низкой температуре.

3) График зависимости № 3 соответствует самой высокой температуре.

4) График зависимости № 1 соответствует самой высокой температуре.

Вопрос 16

Удельное сопротивление металлов при температурах выше 0 ^оС

1) линейно возрастает с ростом температуры;

2) линейно уменьшается с ростом температуры;

3) нелинейно уменьшается с ростом температуры;

4) нелинейно увеличивается с ростом температуры.

Вопрос 17

Плотность тока - это…

а) скалярная физическая величина,…

б) векторная физическая величина,…

в) модуль которой численно равен…

г) заряду, прошедшему…

д) току, прошедшему…

е) через единичное поперечное сечение проводника,…

ж) в единицу времени;

з) в единице объема проводника.

1) а ... в ... г ... е

2) б ... в ... д ... е ... ж

3) б ... в ... г ... е ... ж

4) а ... в ... д ... з

Уровень сложности вопроса - 2 балла

Вопрос 18

Укажите правильную запись закона Ома для изображенного участка цепи.

1) 2)3)4)

Вопрос 19

На рисунке изображено несколько проводников, изготовленных из одного и того же материала. Сопротивление какого из нихнаибольшее?

Вопрос 20

Укажите правильный вариант записи уравнения по второму правилу Кирхгофа для указанного замкнутого контура.

1) I₁R₁ + I₂R₂ + I₃R₃=ε₁  ε₂  ε₃;

2) I₁R₁  I₂R₂ + I₃R₃=ε₁ + ε₂  ε₃;

3) I₁R₁+ I₂R₂ I₃R₃=ε₁+ ε₂+ ε₃;

4) I₁R₁ + I₂R₂ + I₃R₃=ε₁ + ε₂ + ε₃.

Вопрос 21

Какой заряд проходит по проводнику сопротивлением R при равномерном увеличении напряжения от нуля до U₀ за время τ?

1) 2)3)4)

Вопрос 22

Какой из приведенных ниже формул надо воспользоваться, чтобы определить заряд, перенесенный через поперечное сечение проводника, если ток в проводнике равномерно убывает от I₀ до нуля за время τ?

1) 2)3)4)

Вопрос 23

Из одинаковых источников сделана батарея. Чему равна общая ЭДС батареи и ее общее сопротивление, если соответствующие величины для одного источника равныε=5 В, r=2 Ом?

1) 20 В, 2 Ом 2) 20 В, 4 Ом 3) 40 В, 4 Ом 4) 40 В, 16 Ом

Вопрос 24

Ток в сопротивленииR₁ можно найти по формуле

1) 2)

3) 4)

Вопрос 25

Вкаком случае показание вольтметра выражено правильно(R_V>>R)?

1) 2)3)4)

Вопрос 26

При использовании каких формул можно вывести закон Ома для однородного участка в дифференциальном виде?

1) а, б, д, е 2) б, г, д, е 3) а, в, г, д 4) а, б, в, д

Вопрос 27

Как нужно соединить сопротивления R₁=2 Ом, R₂=3 Ом, R₃=6 Ом, чтобы получить общее сопротивление 1 Ом?

1)

2)

3)

4)

Вопрос 28

Как изменится сопротивление проводника, если его длину увеличить в два раза, а площадь поперечного сечения уменьшить в два раза?

1) Увеличится в 2 раза;

2) уменьшится в 2 раза;

3) увеличится в 4 раза;

4) не изменится.

Вопрос 29

Какое из указанных сопротивлений нельзя получить, комбинируя три сопротивления по 50 Ом каждое?

1) 33,3 Ом 2) 100 Ом 3) 75 Ом 4) 150 Ом

Вопрос 30

Чему равно сопротивление участка между точками А и В, если сопротивление каждого резистора R?

1) 6R 2) 2R/3 3) 11R/6 4) 5R/6

Вопрос 31

Чему равно сопротивление участка между точками А и В, если сопротивление каждого резистора R? Сопротивлением соединительных проводов пренебречь.

1) R 2) 3R 3) R/3 4) 2R/3

Вопрос 32

Укажите правильную запись закона Ома для изображенного участка цепи?

1)

2)

3)

4)

Вопрос 33

Укажите правильную запись закона Ома для представленной замкнутой цепи?

1) 2)

3) 4)

Вопрос 34

Укажите правильную запись закона Ома для представленной замкнутой цепи?

1) 2)

3) 4)

Уровень сложности вопроса - 3 балла

Вопрос 35

По проводнику с площадью поперечного сечения 50 мм² течет ток. Скорость упорядоченного движения электронов равна 0,282 мм/с, а их концентрация 7,9·10²¹ см^-3. Чему равны сила тока и плотность тока в проводнике, соответственно? Заряд электрона равен 1,610^-19 Кл.

1) 8 А, 14·10⁶ А/м²

2) 18,3 А, 7·10⁵ А/м²

3) 17,8 А, 3,56·10⁵ А/м²

4) 12 А, 5,35·10⁶ А/м²

Вопрос 36

Два элемента с ЭДС ε₁= 2,4 В, ε₂ = 0,8 В и внутренними сопротивлениями r₁ = 0,2 Ом, r₂ = 0,1 Ом соединены одноимёнными полюсами. Сопротивление соединительных проводов R = 0,1 Ом. Чему равна сила тока в цепи ?

Вопрос 37

Две группы из двух последовательно соединенных элементов соединены параллельно. ЭДС каждого элемента ε = 1,2 В, внутреннее сопротивление r = 0,2 Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление R = 2,2 Ом. Чему равна сила тока во внешней цепи?

Вопрос 38

В проводнике с сопротивлением R =2 Ом, подключенном к элементу с ε = 2,5 В, сила тока равна 1 А. Какова сила тока при коротком замыкании?

Вопрос 39

Зашунтированный амперметр (шунт включен параллельно амперметру) измеряет силу тока до 10 А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра равно 0,02 Ом и сопротивление шунта равно 5 мОм?

Вопрос 40

Имеется предназначенный для измерения напряжения до 30 В вольтметр сопротивлением 2 кОм. Какое сопротивление (в Ом) надо подключить к вольтметру, чтобы этим вольтметром можно было измерить напряжение до 75 В? 

Вопрос 41

Определить скорость равномерного увеличения силы тока в проводнике, если за 5 секунд по проводнику прошёл заряд 50 Кл. Ток в начальный момент времени принять равным нулю.

Вопрос 42

Определить заряд, прошедший по проводнику за третью секунду с момента включения тока, который равномерно нарастал от I₀ = 0 A до I = 6 A в течение трех секунд.

Вопрос 43

Какой заряд пройдет по проводникуза 2 секунды, если в течение 10 секунд сила тока уменьшалась так, как показано на рисунке?

Вопрос 44

Определите заряд, прошедший по проводникуза четыре секунды, если сила тока в проводнике изменяется так, как показано на рисунке.

Вопрос 45

Определите заряд, прошедший по проводникув течение четырёх секунд, если сила тока в проводнике изменяется так, как показано на рисунке.

Вопрос 46

Лампа накаливания потребляет ток, равный 0,6 А. Температура вольфрамовой нити диаметром 0,1 мм равна 2200  С. Определить напряжённость электрического поля в вольфраме (удельное сопротивление вольфрама при 0  С ρ = 55 нОмм, температурный коэффициент сопротивления α = 0,0042 К^-1).

Вопрос 47

На сколько равных частей нужно разделить однородный проводник, имеющий сопротивление 36 Ом, чтобы сопротивление его частей, соединенных параллельно, было равно 1 Ом?

Вопрос 48

Чему равно сопротивление проволочного куба, каждое ребро которого имеет сопротивление1 Ом, если он включен в цепь как показано на рисунке?

1) 0,67 Ом

2) 0,25 Ом

3) 0,75 Ом

4) 0,83 Ом

Вопрос 49

Найти сопротивление цепи между точкамиА и В, если сопротивление каждого проводника 1 Ом.

1) 1,33 Ом 2) 1,00 Ом 3) 1,25 Ом 4) 0,75 Ом

Вопрос 50

Найти сопротивление цепи между точкамиА и В, если сопротивление каждого проводника 1 Ом.

1) 1 Ом 2) 3/4 Ом 3) 5/4 Ом 4) 3 Ом

Вопрос 51

Дан железный стержень массой 1 кг, диаметром 1 см. Удельное сопротивление железа ρ = 87 нОм·м. Плотность железа 7600 кг/м³. Сопротивление такого стержня равно ... мОм.

Вопрос 52

Определить удельное сопротивление проводника длиной l = 2 м, если при плотности тока j = 10⁶ А/м² на его концах поддерживается разность потенциалов U = 2 В.

Тема 2

Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. КПД источника тока

Перечень объектов контроля теста

Знание определений, законов, явлений, понятий

• Закон Джоуля - Ленца в интегральном и дифференциальном видах.

• Полезная, полная мощности, мощность, выделяемая на источнике тока; удельная мощность.

• КПД источника.

• Единицы измерения мощности.

• Параллельное и последовательное соединение сопротивлений, источников тока.

• Законы Ома.

• Ток короткого замыкания.

• Графические зависимости удельной тепловой мощности от плотности тока, от напряженности поля.

• Графические зависимости КПД источника тока от величины внешнего сопротивления, от силы тока.

• Графические зависимости полезной, полной мощности от внешнего сопротивления, от силы тока.

• Условие максимума полезной мощности.

Умение

• Определять ток короткого замыкания.

• Рассчитывать выделившееся количество теплоты по заданному закону изменения силы тока в цепи.

• Расписывать единицы измерения физических величин через основные единицы системы СИ.

• Различать полную, полезную мощности.

• Используя законы параллельного и последовательного соединения сопротивлений и источников тока, рассчитывать количество теплоты, выделившееся во внешней цепи; полезную и полную мощность;

• Иметь сведения об условиях справедливости закона Джоуля-Ленца.

• Иметь сведения о природе сторонних сил.

• Записывать закон Джоуля-Ленца в дифференциальном виде через плотность тока и напряженность тока как для однородного, так и неоднородного участка; через плотность тока и удельное электрическое сопротивление.

• Определять КПД источника тока через полезную и полную мощность; внутреннее и внешнее сопротивления.

Уровень сложности вопроса - 1 балл