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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年人教版选择性必修2物理下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、如图所示为一个圆环形导体,圆心为O;有一个带正电的粒子沿图中的直线从圆环表面匀速飞过,则环中的感应电流的情况是()

A.沿逆时针方向B.沿顺时针方向C.先沿逆时针方向后沿顺时针方向D.先沿顺时针方向后沿逆时针方向2、关于红、绿、紫三种单色光,下述说法正确的是()A.频率关系B.波长关系C.光子的能量关系D.在真空中传播速度3、如图所示,在矩形区域abcd内有匀强电场和匀强磁场.已知电场方向平行于ad边且由a指向d,磁场方向垂直于abcd平面,ab边长为L,ad边长为2L,一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为v0的速度射入磁场,恰好做匀速直线运动,若撤去电场,其他条件不变,则粒子从c点射出场区(粒子重力不计).下列说法正确的是()

A.磁场方向垂直abcd平面向外B.撤去电场后,该粒子在磁场中的运动时间为C.若撤去磁场,其他条件不变,则粒子在电场中运动时间为D.若撤去磁场,其他条件不变,则粒子射出电场时的速度大小为v04、如图所示,无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD在同一平面内,线圈的AB边与直导线平行。现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持AB边与直导线平行,在AB边靠近直导线的过程中;下列说法正确的是()

A.线圈内产生的感应电流方向是ADCBAB.直导线对AB边和CD边的安培力等大反向C.直导线对AD边和BC边的安培力等大反向D.在线圈ABCD内部的区域的磁场方向为垂直线圈所在平面向外5、如图所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd保持水平;从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场()

A.线框中有感应电流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB.线框中有感应电流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC.受磁场的作用,线框要发生转动D.线框中始终没有感应电流6、如图所示,绝缘的水平面上固定有两条平行的光滑金属导轨,导轨电阻不计,两条相同金属棒a、b垂直导轨放置,其右侧矩形区域内存在恒定的匀强磁场,磁场方向竖直向上。现两金属棒a、b分别以初速度和同时沿导轨自由运动,先后进入磁场区域。已知a棒离开磁场区域时b棒已经进入磁场区域,则a棒从进入到离开磁场区域的过程中,电流i随时间t的变化图像可能正确的有()

A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、如图所示,有矩形线圈面积为S.匝数为n,整个线圈内阻为r,在匀强磁场B中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中,下列说法正确的是()

A.磁通量的变化量为ΔΦ=nBSB.平均感应电动势为e=2nBSω/πC.电阻R所产生的焦耳热为D.通过电阻R的电量值为Q=nBS/(R+r)8、关于交变电流的周期和频率,下列说法正确的是()A.正弦式交变电流连续两次出现正向最大值的时间间隔等于周期B.的交变电流,其周期为C.频率为的交变电流,内方向变化100次D.频率为的交变电流,内方向变化50次9、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中,此时软导线的拉力大于零,下列描述正确的是()

A.若适当增大电流,方向不变,软导线的拉力增大B.若使电流反向,则软导线的拉力增大C.电流大小、方向不变,适当增强磁场可使软导线拉力为零D.使原电流反向,并适当增强磁场,可使软导线拉力为零10、如图甲所示为质谱仪的原理示意图,让氢元素三种同位素氕、氘、氚的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素的离子最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”。如图乙所示为回旋加速器的原理图,其核心部分是两个半径均为R的中空半圆金属D形盒,并处于垂直于盒底的磁感应强度为B的匀强磁场中。现接上电压为U的高频交流电源后;狭缝中形成周期性变化的电场,使圆心处的带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。下列说法正确的是()

A.图甲中氢的三种同位素的离子进入磁场时动能不同B.图甲中氢的三种同位素的离子在磁场中运动时间之比为1:2:3C.图乙中U越大,带电粒子最终射出D形盒时的速度就越大D.带电粒子在回旋加速器中能获得的最大动能与加速电压大小无关11、如图所示,虚线矩形abcd为匀强磁场区域;磁场方向竖直向下,圆形金属环以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.图中给出的是圆环的四个可能到达的位置,则圆环速度可能为零的位置是()

A.B.C.D.12、在电磁感应现象中,下列说法正确的是()A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化C.穿过某闭合导体框的磁通量变化率越大,该线框中的感应电动势就一定越大D.穿过某闭合导体框的磁通量变化量越大,该线框中的感应电动势就一定越大13、图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动;从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断不正确的是()

A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为100πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向垂直D.0.02s时电阻R中电流的方向自右向左14、如图甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,输出交流电的电动势图象如图乙所示,经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器为一灯泡供电,如图丙所示,副线圈电路中灯泡额定功率为22W.现闭合开关,灯泡正常发光.则()

A.t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B.交流发电机的转速为50r/sC.变压器原线圈中电流表示数为1AD.灯泡的额定电压为220V15、如图甲所示;一理想变压器原;副线圈匝数之比为11∶2,其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电,副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表,则下列说法中正确的是()

A.变压器输入电压的最大值是220VB.电压表的示数是40VC.若电流表的示数为0.50A,变压器的输入功率是20WD.原线圈输入的正弦交变电流的是频率是100Hz评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)16、如图所示,电路中电源内阻不能忽略,L的自感系数很大,其直流电阻忽略不计,A、B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,A灯________变亮,B灯________变亮.当S断开时,A灯________熄灭,B灯________熄灭.(均选填“立即”或“缓慢”)

17、在电子技术中,从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分又有低频成分。要把低频成分输送到下一级装置,可用如图所示电路,其中电容C叫______,通过它的是______(选填“高频”或“低频”),它的电容一般较______(选填“大”或“小”),对高频容抗较______(选填“大”或“小”)。18、如图所示为某收音机接收电路,其电感L=10-3mH,为了接收波长为500m的电磁波,其电容C应调到___________。

19、如图甲所示,一个固定的矩形线圈abcd的匝数n=500,线圈面积S=100cm2,线圈的总电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。则线圈中的感应电流为___________A,流过R的电流方向为___________(选填“向上”或“向下”)

20、已知我国家庭电路中的交流电变化的关系为它的频率是________Hz,则此交流电的电压有效值是________V.评卷人得分四、作图题(共4题,共20分)21、在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向。

22、要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯;电灯由光敏开关和声敏开关控制,光敏开关在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;声敏开关在有声音时自动闭合,无声音时自动断开。在下图中连线,要求夜间且有声音时电灯自动亮,插座随时可用。

23、在“探究楞次定律”的实验中;某同学记录了实验过程的三个情境图,其中有两个记录不全,请将其补充完整。

24、如图所示:当条形磁铁向右靠近通电圆环时,圆环向右偏离,试在图中标出圆环中的电流方向___________.评卷人得分五、实验题(共1题,共5分)25、某同学了解到,给大货车“称重”利用了压阻应变片元件,当改变对压阻应变片压力时,其阻值发生变化,这种效应称为“压阻效应”。现用如图(a)所示的电路研究某压阻应变片的压阻效应,己知的阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆,所用电源的电动势内阻忽略不计。除图(a)中的器材外,实验室还提供了如下器材可供选择:

A.电压表V(量程为内阻约为)

B.电流表(量程为内阻)

(1)为尽量减少测量误差,图(a)中的未知电表M选择电流表而不选择电压表V,请说明理由:______。

(2)图(a)中的未知电表M选择电流表给电阻加上一定的压力后,闭合开关S,调节滑动变阻器记下电流表和电流表的读数分别为和可得______(用题目中给定的字母符号表示)。

(3)该同学用提供的器材设计了如图(b)所示电路,想把电流表改成简单压力表,即直接在电流表盘上对应电流位置处标上压力大小,若与压力F的函数关系为(单位均取国际单位);回答下列问题:

①该同学通过调节图(b)中的滑动变阻器当电流表的读数为时,在此刻度处标上则此时滑动变阻器的阻值为______(计算结果保留两位有效数字),之后保持阻值不变,在电流表表盘上对应电流位置处标上压力F的刻度,则该压力表盘的刻度线______(选填“均匀”或“不均匀”);

②根据上述压力表的标定方法,此压力表能测得的压力最大值为______N(计算结果保留两位有效数字)。评卷人得分六、解答题(共4题,共32分)26、回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,回旋加速器的原理如图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,它们接在电压一定、周期为T的交流电源上,位于D1圆心处的粒子源A能不断产生带电粒子(初速度可以忽略,重力不不计)。它们在两盒之间被电场加速,粒子束以最大速度输出时的等效电流为I,D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中;忽略粒子在电场中运动的时间及相互作用,且最大速度远小于光速,求:

(1)粒子的荷质比

(2)粒子获得的最大速度:

(3)回旋加速器输出时的平均功率P。

27、某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究,如图所示,用于推动模型飞机的动子(图中未画出)与线圈绝缘并固定,线圈带动动子,可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中,其所在处的磁感应强度大小均为B。单刀双掷开关S与1接通,恒流源与线圈连接,动子从静止开始推动模型飞机加速,模型飞机达到起飞速度时与动子脱离,此时S掷向2接通定值电阻R0,在磁场力作用下,动子会逐渐停下来。若动子从静止开始运动,经过t=1.5s达到模型飞机起飞速度。已知恒流源输出的电流为I=15A,线圈匝数n=100匝,每匝周长L=1m,线圈总电阻模型飞机的质量M=10kg,动子和线圈的总质量m=5kg,B=0.1T,定值电阻R0=9.5Ω;导轨电阻不计且足够长,不计空气阻力和模型飞机起飞对动子运动速度的影响,求:

(1)当开关S与1接通时,线圈受到的安培力大小F安;

(2)模型飞机起飞时的速度大小v;

(3)a.模型飞机起飞后动子和线圈继续向前运动的距离d;

b.推导模型飞机起飞后动子和线圈所受的安培力大小Fʹ安与其运动距离x的函数关系,并画出Fʹ安-x的函数图像(S掷向2接通时线圈位置作为起点)。

28、如图所示,两根间距为的平行金属导轨在同一水平面内,质量为的金属杆b垂直放在导轨上。整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向与金属杆垂直且与导轨平面成角斜向上。闭合开关S,当电路电流为时,金属杆ab处于静止状态,重力加速度为求:

(1)金属杆ab受到的安培力大小

(2)导轨对金属杆ab的支持力大小

(3)滑动变阻器的滑片P向右移动,金属杆ab受到的支持力减小,金属杆ab仍保持静止。某同学认为:由于金属杆ab受到的支持力减小;所以它受到的摩擦力减小。你是否同意该同学的说法,请分析说明。

29、如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO'轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R;当线圈由图示位置转过60°的过程中,求:

(1)电压表的读数及当线圈由图示位置转过60°时的电流;

(2)通过电阻R的电荷量;

(3)若线圈转过90°,这个过程中电阻R所产生的焦耳热。

参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】由题意可知,带正电的粒子从圆环表面匀速飞过,形成向右的电流,周围会产生磁场,由图可知,虚线上方磁场向外,而虚线下方磁场向里;总的感通量是向外的;由于在进入时磁通量增大,出来时磁通量减小;则由楞次定律可知,感应电流的方向先顺时针后逆时针,D正确.2、A【分析】【详解】

AC.红、绿、紫三种单色光中紫光的频率最大,红光的频率最小,即

根据

可得

故A正确;C错误;

B.根据

可知

故B错误;

D.三种光在真空中传播速度相等,均为故D错误。

故选A。3、B【分析】【详解】

由题意可知,粒子所受洛伦兹力方向向下,则受电场力方向向上,所以粒子带负电荷,由左手定则可得,磁场方向垂直abcd平面向里;A错误;撤去电场后,该粒子在磁场中做圆周运动,其运动轨迹如图所示;

由几何关系得解得由洛伦兹力提供向心力得解得粒子运动的周期为设粒子的偏转角为θ,则所以该粒子在磁场中的运动时间为B正确;若撤去磁场,其他条件不变,则粒子在电场中做类平抛运动,运动时间为C错误;电场与磁场同时存在时,粒子做匀速直线运动,解得粒子在电场中的加速度为粒子射出电场时沿电场方向的分速度为则粒子的速度为D错误.4、C【分析】【分析】

【详解】

A.根据右手定则,直导线在右手边的磁场方向垂直纸面向里,在AB边靠近直导线的过程中,线圈的磁通量增大,由楞次定律可知,线圈内产生的感应电流方向是ABCDA;所以A错误;

B.直导线周围的磁场的磁感应强度,离直导线越近磁感应强度越大,则对AB边和CD边的安培力不等大但是方向是相反的;所以B错误;

C.由对称性可知,直导线对AD边和BC边的安培力等大反向;所以C正确;

D.在线圈ABCD内部的区域的磁场方向为垂直线圈所在平面向里;因为感应电流产生的磁场只是阻碍原磁通量的增大,而不是阻止,所以总磁通量还是增大,所以D错误;

故选C。5、D【分析】【详解】

由题意可知,线框从两磁极间中心上方某处开始下落,穿过线圈的磁通量始终为零,虽有磁感线穿入,但又从线圈中穿出,相互抵消,导致磁通量为零,故选D。6、A【分析】【详解】

AC.a棒以速度2v0先进入磁场切割磁感线产生的感应电流为

a棒受安培阻力做变加速直线运动,感应电流也随之减小,安培力随之减小,速度大小的变化率减小,i的变化率减小,即图像的斜率逐渐变小;设当b棒刚进入磁场时a棒减速的速度为此时的瞬时电流为

若即

此时双棒双电源反接,电流为零,不受安培力,两棒均匀速运动离开,图像中无电流的图像;故A正确,C错误;

BD.若即

此时双棒双电源的电动势不等要抵消一部分,因b棒的速度大,电流方向以b棒的流向,与原a棒的流向相反,即为负,大小为

b棒通电受安培力要减速,a棒受安培力而加速,则电流从小于的值逐渐减小;故BD错误。

故选A。二、多选题(共9题,共18分)7、B:D【分析】【详解】

A项:根据公式故A错误;

B项:由法拉第电磁感应定律可知,故B正确;

C项:最大感应电动势:电动势有效值:回路中的电流有效值为:所以电阻R所产生的焦耳热为故C错误;

D项:由公式故D正确.8、A:C【分析】【分析】

【详解】

A.正弦式交变电流连续两次出现正向最大值的时间间隔等于一个周期;故A正确;

B.的交变电流,其周期为故B错误;

CD.频率为的交变电流;在一个周期内交流电方向改变2次,故1s内改变的次数。

n=2f=100次故C正确;D错误。

故选AC。9、B:C【分析】【详解】

试题分析:由图可知,导线所受的安培力的方向向上,软导线的拉力满足:F拉+F安=mg;若适当增大电流;方向不变,则安培力变大,则软导线的拉力减小,选项A错误;若使电流反向,则安培力反向,则软导线的拉力增大,选项B正确;电流大小;方向不变,适当增强磁场,则安培力变大,则可使软导线拉力为零,选项C正确;使原电流反向,并适当增强磁场,只能使软导线拉力变大,故选项D错误.

考点:安培力;物体的平衡.10、B:D【分析】【详解】

A.图甲中氢的三种同位素的离子在加速电场中,有

因为这三种离子的电荷量相同;所以进入磁场时动能相同。故A错误;

B.图甲中氢的三种同位素的离子在磁场中做匀速圆周运动,设其周期为T,则有

根据离子的轨迹,可知其运行时间为

氢元素三种同位素(氕、氘、氚)的质量之比为所以氢的三种同位素的离子在磁场中运动时间之比为故B正确;

C.带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动,有

整理,可得

易知,带电粒子最终射出形盒时的速度与无关。故C错误;

D.根据动能的表达式,有

可知带电粒子在回旋加速器中能获得的最大动能与加速电压无关。故D正确。

故选BD。11、A:D【分析】当圆形金属线圈进入磁场时,会受到磁场对它的阻力,所以A中线圈的位置的速度可能是零,选项A正确;线圈完全进入磁场后,线圈中不再产生感应电流,故它也不再受到安培力的作用,所以线圈在磁场中一旦进入后,其速度不可能为零,故选项BC错误;在线圈运动出磁场时,磁场也会对线圈一个吸引力阻碍它的离开,故D的位置速度也可能为零,选项D正确。12、B:C【分析】【分析】

【详解】

A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化;当磁通量增加时,感应电流磁场与原磁场反向,当磁通量减小时,感应电流磁场与原磁场方向相同,故A错误;

B.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化;并不会阻碍原来磁场变化,故B正确;

C.穿过某闭合导体框的磁通量变化越快;磁通量变化率越大,根据法拉第电磁感应定律知感应电动势也越大。故C正确;

D.穿过某闭合导体框的磁通量越大;但磁通量变化率不一定越大,所以根据法拉第电磁感应定律知感应电动势不一定越大,感应电流也就不一定越大。故D错误;

故选BC。

【点睛】13、C:D【分析】【分析】

电流的最大值;周期;电流表的示数为有效值,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向。

【详解】

A.由题图乙可知交流电电流的最大值是则有效值为

故A正确;

B.由题图乙可知交流电的角速度为

故B正确;

C.0.01s时线圈中的感应电流达到最大;感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,磁通量为0,故线圈平面与磁场方向平行,故C错误;

D.由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右;故D错误。

故选ABD。

【点睛】

本题考查交变电流的产生及有效值的定义,要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值。14、B:C【分析】【详解】

A.由图乙可知;当0.01s时,感应电动势为零,则此时穿过线框回路的磁通量最大,故A错误;

B.由图可知,交流电的周期为0.02s,则转速为

故B正确;

C.原线圈输入电压为有效值为22V,则副线圈的电压为22×10=220V

由P=UI可知,副线圈电流

得:

故C正确;

D.灯泡正常发光,故额定电压为副线圈的电压即220V,故D错误.15、B:C【分析】【详解】

A.由图乙可知交流电压最大值Um=220V;故A错误;

B.输入电压的有效值为220V,根据变压器电压与匝数成正比知电压表示数

电压表的示数是40V;选项B正确;

C.流过电阻中的电流为0.5A,变压器的输入功率是P入=P出=UI=40×0.5W=20W

故C正确;

D.变压器不改变频率,由图乙可知交流电周期T=0.02s;可由周期求出正弦交变电流的频率是50Hz,故D错误;

故选BC。三、填空题(共5题,共10分)16、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】缓慢立即缓慢缓慢17、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]图中电容C叫高频旁路电容。

[2][3][4]电容器的容抗电路要把低频成分输送到下一级,C的作用是“通高频、阻低频”,所以通过它的是高频,它的电容一般较小,对高频容抗较小。【解析】高频旁路电容高频小小18、略

【分析】【详解】

[1]该电磁波的频率为

那么该电路的固有频率也应调到f。由电磁振荡的频率公式得C=

代入数据得C≈7.04×10-2μF【解析】7.04×10-2μF19、略

【分析】【详解】

[1]根据法拉第电磁感应定律有

再根据闭合电路欧姆定律有

[2]根据楞次定律可判断流过R的电流方向为向上。【解析】向上20、略

【分析】【详解】

因ω=100πrad/s,则频率交流电的电压有效值是【解析】50220四、作图题(共4题,共20分)21、略

【分析】【详解】

根据左手定则,画出通过电导线I所受磁场力的方向如图所示。

【解析】22、略

【分析】【分析】

根据题中“要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯”可知;本题考查交流电的常识,根据开关作用和交流电接线常识,进行连接电路图。

【详解】

晚上;天黑光控开关闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合,灯亮,说明两个开关不能独立工作,只有同时闭合时,灯才亮,即两个开关和灯泡是三者串联后连入电路;根据安全用电的原则可知,开关控制火线,开关一端接火线,一端接灯泡顶端的金属点,零线接灯泡的螺旋套;三孔插座通常的接线方式是面对插座,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;电路图如下图所示。

【解析】23、略

【分析】【分析】

【详解】

由第一个图可知:当条形磁铁的N极插入线圈过程中;电流计的指针向右偏转,则有:线圈中向下的磁场增强,感应电流的磁场阻碍磁通量增加,感应电流的磁场方向向上,则指针向右偏,记录完整。

第二个图指针向左偏;说明感应电流的磁场方向向下,与磁铁在线圈中的磁场方向相反,则线圈中磁场增强,故磁铁向下运动,如图。

第三个图指针向右偏;说明感应电流的磁场方向向上,与磁铁在线圈中的磁场方向相同,则线圈中磁场减弱,故磁铁向上运动,如图。

【解析】24、略

【分析】【详解】

当条形磁铁向右靠近圆环时;导线线圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反减同可知,线圈中产生感应电流的方向顺时针(从右向左看),如图所示:

【解析】如图所示五、实验题(共1题,共5分)25、略

【分析】【详解】

(1)[1]由于电压表V量程过大,读数精确度低,所以将电流表A1作电压表使用(A1内阻已知,可以由两电流表读数表示出Rx上电流);如图所示。

(2)[2]根据欧姆定律得

(3)

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