高中物理焦耳定律试题

一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示。现将它与两个标准电阻R₁、R₂组成如图乙所示的电路，当开关S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将开关S切换到位置2后，电阻器D和电阻R₁、R₂消耗的电功率分别为P_D、P₁、P₂，下列判断正确的是

A．P1>P	B．P1<P2
C．PD+P1+P2＜3P	D．PD+P1+P2>3P

如图所示，一微型电动机与一指示灯（白炽灯）串联，限流电阻，电源电动势，内阻，指示灯上标有“3V 1.5W”字样，微型电动机的线圈电阻，开关闭合时，指示灯和电动机均能正常工作。求：

（1）指示灯的电阻和通过它的电流；
（2）电动机的输入功率和输出功率

如图（甲），MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为0～4Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b，测得最大速度为v_m。改变电阻箱的阻值R，得到v_m与R的关系如图（乙）所示。已知轨距为L = 2m，重力加速度g=l0m/s²，轨道足够长且电阻不计。

（1）当R = 0时，求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；
（2）求金属杆的质量m和阻值r；
（3）求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值P_m。

在如图所示的电路中，、两端电压U 恒为，灯泡标有“”字样，电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光，则此时

A．电动机的热功率为	B．电动机的输入功率为
C．电动机的输出功率为	D．整个电路消耗的电功率为

某同学用如图所示的电路进行小电机M的输出功率的研究，其实验步骤如下所述，闭合电键后，调节滑动变阻器，电动机未转动时，电压表的读数为，电流表的读数为；再调节滑动变阻器，电动机转动后电压表的读数为，电流表的读数为，则此时电动机的输出功率为（   ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，直流电动机M串联在直流电路中，其轴与圆盘中心O相连．开关S断开时，电压表的读数12.6V，开关S接通时，电流表的读数为2A，电压表的读数为12V．圆盘半径为5cm，测速计测得圆盘的转速为r/s，两弹簧秤的读数分别为F₁=7N，F₂=6.10N，问：

（1）电动机的输出功率、效率各为多少？
（2）拉紧皮带可使电动机停转，此时电压表、电流表的读数各为多少？电动机的输入功率为多大？

在如图（a）所示的电路中，R_l为定值电阻，R₂为滑动变阻器，电表均为理想。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端，两个电压表读数随电流表读数变化的图线如图（b）所示。则（ ）

A．电源内电阻的阻值为10Ω

B．电源的最大输出功率为1.8W

C．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W

D．图线甲是电压表V2读数随电流表读数变化的图线

如图所示电路中，已知电源的内阻r>R₂，电阻R₁的阻值小于滑动变阻器R₀的最大阻值。闭合电键S，当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的右端向左滑动的过程中，下列说法中正确的有（     ）

A．V1的示数先变小后变大，V2的示数先变大后变小

B．R2上消耗的功率先变小后变大

C．电源的输出功率先变小后变大

D．A1的示数不断减小，A2的示数不断变大

如图所示，电源内阻r=1Ω，R₁=2Ω，R₂=6Ω，灯L上标有“3V、1.5W”的字样，当滑动变阻器R₃的滑片P移到最右端时，电流表示数为1A，灯L恰能正常发光。

（1）求电源的电动势；
（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；
（3）当滑动阻器的Pb段电阻多大时，变阻器R₃上消耗的功率最大？最大值多大？

两根足够长的光滑平行直导线MN、PQ与水平面成角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计，现让杆由静止开始沿导轨下滑。

（1）求杆下滑的最大速度；
（2）杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中杆下滑的距离。

如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界。线框在大小为F的恒力作用下向右运动，其中ab边保持与MN平行。当线框以速度v₀进入磁场区域时，它恰好做匀速运动。在线框进入磁场的过程中，

（1）线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少？
（2）求线框A.b两点的电势差。
（3）求线框中产生的焦耳热。

如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒紧贴在导轨上。现使金属棒由静止开始下滑，下滑过程中始终保持水平，且与导轨接触良好，其下端距离与时间关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，（忽略棒运动过程中对原磁场的影响），试求：

（1）当时，重力对金属棒做功的功率；
（2）金属棒在开始运动的内，电阻R上产生的热量；
（3）磁感应强度B的大小。

在如图（a）所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图所示，则（  ）

A．图线甲是电压表示数随电流变化的图线

B．电源内阻的阻值为

C．电源的最大输出功率为

D．滑动变阻器的最大功率为

（多选）如图所示，电动势为E，内阻为r的电源与滑动变阻器R₁、定值电阻R₂、定值电阻R₃、平行板电容器及理想电流表组成闭合电路，图中电压表为理想电压表，当滑动变阻器R₁的触头向左移动一小段时，则 （ ）

A．电流表读数增大

B．电容器带电荷量增加

C．R2消耗的功率减小

D．电压表与电流表示数变化量之比不变

直流电池组的电动势为E，内电阻为r，用它给电阻为R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流是I，下列说法中错误的是      （    ）

A．电动机输出的机械功率是UI	B．电动机电枢上发热功率为I^2R
C．电源消耗的化学能功率为EI	D．电源的输出功率为EI-I^2r