Question

20．當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過(guò)該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為1.2J．為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6C的電荷量通過(guò)該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是（　　）

• A． 4V，4.8J
• B． 4V，2.4J
• C． 8V，4.8J
• D． 8V，2.4

Answer 1

分析 根據(jù)W=UQ變形可求出開(kāi)始時(shí)電壓；當(dāng)在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻絲的電量是0.6C時(shí)，根據(jù)I=$\frac{q}{t}$可知，當(dāng)時(shí)間相同由電荷時(shí)的關(guān)系可知電流關(guān)系；
因?yàn)殡娮璨蛔�，根�?jù)U=IR，由電流關(guān)系可知電壓關(guān)系，即可求出電阻絲兩端所加電壓U；
已知通過(guò)電阻絲的電量是0.6C，電阻絲兩端所加電壓U已求出，根據(jù)W=UQ可求出電阻絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能W．

解答 解：因?yàn)殡娮杞z在通過(guò)0.3C的電量時(shí)，消耗的電能是1.2J，所以此時(shí)電壓為：
U′=$\frac{W′}{Q′}$=$\frac{1.2}{0.3}$=4V，
當(dāng)在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻絲的電量是0.6C時(shí)，根據(jù)I=$\frac{q}{t}$可知，I=2I′，
根據(jù)U=IR可知，電阻不變，此時(shí)電阻絲兩端電壓為：
U=2U′=2×4=8V，
電阻絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為：
W=UQ=8V×0.6C=4.8J．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電量和電功的計(jì)算及歐姆定律的應(yīng)用．本題由于不知道時(shí)間不能直接求出電流，故可以通過(guò)比值法進(jìn)行分析求解．