高中物理焦耳定律试题

图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线图可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻形成闭合电路。图2是线圈的正视图，导线和分别用它们的横截面来表示。已知长度为, 长度为,线圈以恒定角速度逆时针转动。（共N匝线圈）
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，推导t时刻整个线圈中的感应电动势 表达式；
(2)线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时，如图3所示，写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；
(3)若线圈电阻为r，求电阻R两端测得的电压，线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）

如图所示，定值电阻R₁="20" Ω，电动机绕线电阻R₂="10" Ω，当电键S断开时，电流表的示数是I₁="0.5" A,当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是(  )

A．I="1.5" A

B．I＜1.5 A

C．P="15" W

D．P＜15 W

如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：

风力发电机	太阳能电池组件
最小启动风速	1.0m/s	太阳能电池	36W
最小充电风速	2.0m/s	太阳能转化效率	15%
最大限制风速	12.0m/s	蓄电池	500Ah-12V
最大输出功率	400W	大功率LED路灯	80W-12V

当风速为6m／s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为          h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W／m²，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要            m²。

有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，此时测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。求：
（1）电动机线圈的电阻；
（2）电动机正常工作时的输出功率；
（3）在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率。

如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为1100，次级线圈的匝数为55，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，在原线圈前串接一个电阻的保险丝，电压表V的示数为220V，如果负载电阻，各电表均为理想电表，则

A．电流表A的示数为1A

B．变压器的输出电压为5.5V

C．保险丝实际消耗的功率为1.21W

D．负载电阻实际消耗的功率为22W

如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R₁、R₂为定值电阻，R₃为可变电阻，C为电容器．在可变电阻R₃由较小逐渐变大的过程中，下列说法中正确的是

A．电容器的带电量在逐渐减小

B．流过R2的电流方向是由上向下

C．电源的输出功率变大

D．电源内部消耗的功率变大

如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线。以下说法正确的是   (    )

A．电池组的内阻是1Ω

B．电阻的阻值为0.33Ω

C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4W

D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4W

一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B₁中；左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计．磁感应强度为B₂的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的有：（  ）

A．圆形线圈中的磁场可以是向上均匀减弱

B．导体棒ab受到的安培力大小为mgsin θ

C．回路中的感应电流为

D．圆形导线中的电热功率为(r＋R)

如图甲所示，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧范围足够大，磁场方向竖直向下．在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，线框质量m=0.1kg，在水平向右的外力F作用下，以初速度v₀=1m/s一直做匀加速直线运动，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：

（1）线框cd边刚进入磁场时速度v的大小；
（2）若线框进入磁场过程中F做功为W_F=0.27J，则在此过程中线框产生的焦耳热Q为多少？

实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是

A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零

B．从线圈经过中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为i＝sin 50πt A

C．流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次

D．电阻R上的热功率等于20 W

如图所示，为电流表示数，为电压表示数，为定值电阻消耗的功率，为电容器所带的电荷量，为电源通过电荷量时电源做的功。当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图象能正确反映各物理量关系的是（   ）

电路图2913甲所示，若电阻未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U-I图线分别如图乙所示，求：

(1)电源的电动势和内阻；
(2)电源的路端电压；
(3)电源的输出功率．

如图甲所示电路中，R为电阻箱，电源的电动势为E，内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像，其中功率P₀分别对应电流I₁、I₂，外电阻R₁、R₂。下列说法中正确的是（     ）

A．	B．
C．	D．

一台电风扇，内阻为10Ω，接上220V的电压后正常运转，此时它消耗的电功率是66W，求：
（1）通过电动机的电流是多少？
（2）该电风扇转化为机械能的功率是多少？
（3）如接上220V电源后，扇叶被卡住不能转动（没有被烧坏前），该电风扇消耗的电功率是多少？

某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表．现闭合电键S，电压表V₁的示数为4.0V，以下说法正确的是(    )

A．电压表V2的示数为1.0V

B．电源的输出功率为3.0W

C．电流表A2的示数为0.60A

D．电源的电动势可能为8V，内阻为5Ω