高中物理焦耳定律计算题

如图所示，有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab长100cm，质量为0.1kg，电阻为0.1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s²，求：

（1）导体ab下落的最大加速度和最大速度；
（2）导体ab在最大速度时产生的电功率．

在如图所示的电路中，R₁是由某金属氧化物制成的导体棒（非纯电阻），实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I=kU³的规律（式中k=0.02A/V³），R₂是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E=6V，闭合开关S后，电流表的示数为0.16A．求：

（1）通过R₁的电流I₁和它两端的电压U₁；
（2）通过R₂的电流I₂和它两端的电压U₂；
（3）R₁、R₂消耗的电功率P₁、P₂；
（4）电源的内电阻r．

如图所示的电路中，R₁=3Ω，R₂=6Ω，R₃=1.5Ω，C=20μF当开关S断开时，电源所释放的总功率为2W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4W求：

（1）电源的电动势和内电阻；
（2）闭合S时，电源的输出功率；
（3）S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？

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？

如图所示电路，电灯R₁=24Ω，电动机绕组的电阻R₀=1Ω，当电键S₁、S₂闭合时，测得电阻R₁的电功率是P=96W，理想电流表的读数为I=5A，求此时：

（1）电源的输出功率；
（2）电动机的输出功率．

如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定，M、P之间接电阻箱R，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取l0m/s²，轨道足够长且电阻不计．求：

（1）杆a b下滑过程中感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小；
（2）金属杆的质量m和阻值r；
（3）当R=4Ω时，求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W．

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=4V；当电阻箱读数为R₂=5Ω时，电压表读数为U₂=5V．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？

一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗的总功率是66W，求：
（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流；
（2）电风扇工作时，转化为机械能和内能的功率．

利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝6 V，电源内阻r＝1 Ω，电动机内阻r₀＝2Ω，电阻R＝3 Ω，重物质量m＝0.10 kg.当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为U="5.5" V。不计空气阻力和摩擦，取g=" 10" m/s²。求：

（1）电源内电压U₁；
（2）重物匀速上升时的速度v。

如图为家用电饭锅的工作原理电路图，工作电压U=220V，利用R₁、R₂加热，已知R₁=R₂=44Ω

（1）当开关闭合时，电饭煲的总功率为多大？
（2）当开关断开时，电饭煲的总功率为多大？
（3）若电饭煲处于保温状态，开关处于闭合还是断开状态？

如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R₀为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：

（1）电源的总功率和电源的输出功率；
（2）电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．

汽车电动机启动时车灯会变暗，它们与电源之间的连接关系如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表示数为，电动机启动时电流表的示数为。若电源的电动势，内阻，电流表的内阻不计，温度对灯丝电阻的影响忽略不计，求

（1）车灯的电阻R为多少？
（2）电动机启动时车灯的功率为多少？
（2）电动机消耗的电功率为多少？

如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝30 cm，匝数n＝100匝，线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω。线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s。

（1）求产生感应电动势的最大值。
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式。
（3）交流电流表和交流电压表的示数各为多少？
（4）此发电机的功率为多少？

下图所示的电路中，电源的电动势E="6.0" V，内电阻r="1.0" Ω，外电路的电阻R="5.0" Ω.闭合开关S,求：

（1）通过电阻R的电流；
（2）电阻R消耗的电功率.

如下图所示的电路中，已知电阻R₁=9Ω，R₂=15Ω，电源的电动势E=12V，内电阻r=1Ω，电流表的读数I=0.4A。求电阻的阻值和它消耗的电功率；