高中物理焦耳定律计算题

有一起重机用的直流电动机，如图所示，其内阻r＝0.8Ω，线路电阻R＝10Ω， 电源电压U＝150V，电压表示数为110V，求：（1）通过电动机的电流；（2）输入到电动机的功率P_入；（3）电动机的发热功率Pr，电动机输出的机械功率．（4）若电动机被卡住不能转动，这时通过电动机的电流为多大？电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少？

如图所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈r＝1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：

电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？
电动机输入功率和输出功率各是多少？
10 s内，可以把重物A匀速提升多高？
这台电动机的机械效率是多少？

(12分)如图所示，光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨的宽度为L，其长度足够长，M′、M之间接有一个阻值为R的电阻，其余部分电阻不计．一质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上，并与导轨接触良好．给棒施加一个水平向右的瞬间作用力，棒就沿轨道以初速度v₀开始向右滑行．求：

(1)开始运动时，棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大？
(2)当棒的速度由v₀减小到v₀/10的过程中，棒中产生的焦耳热Q是多少？

(16分)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＝40 cm.电源电动势E＝24 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝   
15 Ω.闭合开关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＝4 m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q＝1×10^－2C，
质量为m＝2×10^－2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，
小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g＝10 m/s²)

(14分)澳门半岛的葡京大酒店的葡京赌场，是世界四大赌场之一，它为政府提供了大量的财政收入．该酒店安装了一台自重200 kg的电梯，它由一台最大输出功率为15 kW的电动机带动匀速运行，从地面运动到5层(每层高4 m)用了8 s．某次向位于15层的赌场载送人时因超载而不能正常工作(设人的平均质量为50 kg，g取10 m/s²)．
(1)假设该电动机是在380 V电压下运转，则空载时流过电动机的电流是多少？
(2)该电梯每次最多载多少人？

如图电路所示，已知定值电阻R=35Ω，变阻器的最大电阻值为5Ω，电源的内阻r=1Ω．当开关S₁、S₂均闭合、变阻器的滑动片在正中间时，电源的总功率为8W，电源的输出功率为7W，且小灯泡恰正常发光，求：

（1）小灯泡的额定功率P₀；  
（2）若开关S₁闭合，S₂断开，为使小灯泡仍正常发光，变阻器的电阻值应取多少？

在如图所示的电图中，电源的电动势E=10V，内阻r=2Ω，小灯泡L标有“6V 6W”．设灯丝的电阻不随温度的变化而变化，求：

(1)开关S闭合后，电流表和电压表的示数．
(2)当电路中接入多大的电阻时，灯泡L恰好正常发光。

如图所示的电路中，可变电阻R₁（0－40Ω），R₂＝15Ω，R₃＝30Ω,电源的电动势E=12V，内电阻r=1Ω
（1）当安培表的读数I=0.4A。求此时可变电阻R₁的阻值
（2）调节R₁的大小，可改变R₁上的电功率，求R₁上的最大电功率

如图所示，电阻R₁为6Ω，电源内阻r为1Ω，当合上电键S且滑动变阻器R₂为3Ω时，电源的总功率为20W，电源的输出功率为16W，灯泡正常发光。求：
（1）电灯的电阻和灯的额定功率；
（2）当电键S断开时，为使灯泡正常发光，滑动变阻器的阻值应调到多少？

下表是一辆电动自行车的部分技术指标.其中额定车速是指自行车于满载的情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度．

额定车速	18km/h	电源输出电压	≥36V
整车质量	40kg	充电时间	6~8h
载重	80kg	电动机额定输出功率	180W
电源	36V/12Ah	电动机额定工作电压、电流	36V/6A

请根据表中数据，完成下列问题（g取10m/s²）：
（1）此车所配电动机的内阻是多大？
（2）在行驶的过程中车受到的阻力是车重（包括载重）的k倍，试推算k的大小．
（3）若车以额定功率行驶，当速度为3m/s时的加速度是多少？

电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车，设计质量(包括人)为m＝80kg，动力电源选用能量存储量为“36V 10Ah”(即输出电压为36V，工作电流与工作时间的乘积为10安培小时)的蓄电池(不计内阻)，所用电源的额定输出功率P＝180W，由于电动机发热造成的损耗(其它损耗不计)，自行车的效率为η＝80%。如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比，即f＝kmgv，其中k＝5.0×10^－3s·m^－1，求：
(1)该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少？
(2)自行车电动机的内阻为多少？
(3)自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大？

图中电阻R₁＝6Ω,滑动变阻器R₂的最大阻值为10Ω,开始调至2Ω,电源电阻r=1Ω.当S闭合时，电源的总功率为16W，电源输出功率为12W．这时灯L正常发光．试求：
（1）灯L的额定功率为多少？
（2）S断开时，灯L的实际功率为多少？
（3）要使L正常发光滑动变阻器的阻值应调至多大？