单选题
用电压表测得电路端电压为零说明()。
A
外电路断路
B
外电路短路
C
外电路上电流比较小
D
电源内阻为零
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题考查的是闭合电路欧姆定律以及路端电压与外电路状态的关系。我们需要分析在不同电路状态下,电压表测量的端电压(即路端电压 $U$)的变化情况。
**1. 理论基础:闭合电路欧姆定律**
根据闭合电路欧姆定律,路端电压 $U$、电源电动势 $E$、电流 $I$ 和电源内阻 $r$ 之间的关系为:
$$ U = E - Ir $$
或者从外电路角度看:
$$ U = I \cdot R $$
其中 $R$ 为外电路电阻。
**2. 选项逐一分析**
* **A. 外电路断路**
* 当外电路断路时,外电阻 $R \to \infty$,电路中电流 $I = 0$。
* 代入公式 $U = E - Ir$,因为 $I=0$,所以 $U = E$。
* 此时电压表测得的是电源电动势,通常不为零(除非电源本身没电)。因此,A 选项错误。
* **B. 外电路短路**
* 当外电路短路时,外电阻 $R = 0$。
* 此时电路中的电流 $I = \frac{E}{r}$(假设 $r \neq 0$)。
* 根据外电路电压公式 $U = I \cdot R$,因为 $R=0$,所以 $U = 0$。
* 或者根据内压降公式 $U = E - Ir = E - (\frac{E}{r}) \cdot r = E - E = 0$。
* 此时路端电压确实为零。因此,B 选项正确。
* **C. 外电路上电流比较小**
* 如果电流 $I$ 比较小,说明外电阻 $R$ 较大。
* 根据 $U = E - Ir$,当 $I$ 很小时,$Ir$(内电压)很小,$U$ 接近于 $E$。
* 只要 $E \neq 0$,路端电压 $U$ 就不会为零,而是接近电源电动势。因此,C 选项错误。
* **D. 电源内阻为零**
* 如果电源内阻 $r = 0$,根据 $U = E - Ir$,无论电流 $I$ 是多少,$Ir$ 始终为 0。
* 此时 $U = E$。即路端电压恒等于电源电动势,不会为零(除非 $E=0$,但这不符合一般电源的定义)。因此,D 选项错误。
**3. 结论**
只有当外电路发生短路时,外电阻为零,导致路端电压(即外电路两端的电压)降为零。
故正确答案为 **B**。
题目纠错
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