高中物理焦耳定律试题

一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述正
确的是(  )

A．电动机所消耗的电功率I^2R

B．t秒内所产生的电热为UIt

C．t秒内所产生的电热为I^2Rt

D．t秒内输出的机械能为(U－IR)It

在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R₀为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A（内阻不计），则以下判断中正确的是（ ）

A．电动机的输出的功率为12W	B．电动机两端的电压为7.0V
C．电动机产生的热功率4.0W	D．电源输出的电功率为24W

如图所示，R为电阻箱，为理想电压表．当电阻箱读数为R₁=2Ω时，电压表读数为U₁="4" V；当电阻箱读数为R₂=5Ω时，电压表读数为U₂="5" V．求：

(1)电源的电动势E和内阻r
(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值P_m为多少?

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

如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v₀=4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q=1×10^-2C，质量为m=2×10^-2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器滑片P在某位置时，小球恰能到达A板。求（取g=10m/s²）：

（1）两极板间的电场强度大小；（2）滑动变阻器接入电路的阻值；（3）此时，电源的输出功率。

某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的A.B.C所示，根据图线可知（   ）

A.反映变化的图线是b
B.电源电动势为4 V
C.电源内阻为1Ω
D.当电流为0.5 A时，外电路的电阻为8Ω

有一个用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m＝50 kg，电路电压为120 V，当电动机以v＝0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A，求：
（1）电动机线圈的电阻R等于多少．
（2）电动机对该重物的最大提升速度是多少．
（3）若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流是多大，电动机消耗的电功率又为多大．（取g＝10 m/s²）

某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟．已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5W工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m．问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10m/s²）

下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是（ ）

A．发电机

B．电动机

C．电话机

D．电烤炉

如图所示，变阻器R₂的最大电阻是6Ω，与有关规格为（6V，3W）的灯泡R₁串联接在电路中，电源的电动势E=8V，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，灯泡正常发光，设灯泡阻值恒定不变，求：

（1）电源的内电阻r；
（2）电源的输出功率．

如图所示，A、B分别为电源E和电阻R的U﹣I图线，虚线C是过图线A、B交点的曲线B的切线，现将电源E与电阻R及开关、导线组成闭合电路，由图象可得（ ）

A．电源的电动势为3V，此时消耗的总功率为6W
B．R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1Ω
C．若再串联一定值电阻，电源的输出功率可能不变
D．此时电源消耗的热功率为4W，效率约为66.7%

如图所示，电源电动势为E，内阻r=2Ω，定值电阻R₂=40Ω，右端连接间距d=0.04m、板长L=10cm的两水平放置的平行金属板，板间电场视为匀强电场。闭合开关，将质量为m=1.6×10^-6kg、带电量q=3.2×10^-8C的微粒以初速度v₀=0.5m/s沿两板中线水平射入板间。当滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω时，微粒恰好沿中线匀速运动，通过电动机的电流为0.5A。已知电动机内阻R₁=2Ω，取g=10m/s²。试问：

（1）电源电动势为E多大？
（2）在上述条件下，电动机的输出功率和电源的输出功率？
（3）为使微粒不打在金属板上，R₂两端的电压应满足什么条件？

如图所示是家用电瓶车充电器对蓄电池组进行充电的电路。A、B两端接在充电机的输出端上，蓄电池组的内阻r=2Ω，指示灯L的规格为“6V，3W”。当可变电阻R调到20Ω时，指示灯恰能正常发光，电压表示数为52V（设电压表内阻极大），试求：

（1）充电机的输出功率；
（2）对蓄电池组的输入功率；
（3）蓄电池组的总电动势；
（4）充电机的充电效率。

如图所示，变阻器的最大电阻是，与一个规格为（6V，3W）的灯泡串联接在电路中，电源的电动势，当电建S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，灯泡正常发光，设灯泡阻值恒定不变，求：

（1）电源的内电阻；
（2）电源的输出功率。

在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d=4.0cm。电源电动势E=400V，内电阻r=20Ω，电阻R₁=1980Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度v₀=1.0m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q=1.0×10^-7C，质量m=2.0×10^-4kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s²。求：

（1）A、B两金属板间的电压的大小U；
（2）滑动变阻器消耗的电功率P_滑；
（3）电源的效率η；
（4）电源的最大输出功率。