高中物理焦耳定律试题

如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。

（1）若金属杆ab固定在导轨上的初位置，磁场的磁感应强度在t时间内由B均匀减小到零，求此过程中电阻R上产生的电量q。
（2）若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其速度—位移的关系图象如图乙所示（图中所示量为已知量）。求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q₁。
（3）若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变绕OO′轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为Q₂. 则磁场转动的角速度ω大小是多少？

竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道，如图所示，抛物线方程是y=x²，轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中虚线所示），一个小金属环从抛物线上y=b（b＞a）处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是（ ）

A．mgb

B．mv^2

C．mg（b﹣a）

D．mg（b﹣a）+mv^2

如图所示的电路中，R₁=3Ω，R₂=6Ω，R₃=1.5Ω，C=20μF。当开关S断开时，电源所提供的总功率为2W；当开关S闭合时，电源所提供的总功率为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断开时，电容器所带的电荷量是多少?

有一个直流电动机，把它接入0．2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。求：
（1）电动机正常工作时的热功率为多大？输出功率为多大？
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？

如图所示的电流中，电源电动势为E=6.0V，内阻r=0.6Ω，电阻R2=0.5Ω，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3.0V，试求：

（1）电阻R1和R3的阻值；
（2）当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗的电功率。

如图所示，电路中的电阻R=10Ω，电动机的线圈电阻r=1Ω，加在电路两端的电压U=100V．已知电流表读数为30A，则通过电动机线圈的电流为多少？电动机输出功率为多少？

如图所示的电路中，电源电压为60V，内阻不计，（电流表和电压表均为理想电表）R=2Ω，电动机的内阻R₀=1.6Ω，电压表的读数为50V，电动机正常工作，求电动机的输出功率．

如图所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω．D为直流电动机，其电枢线圈电阻R=2Ω，限流电阻R′=3Ω．当电动机正常工作时，电压表示数为0.3V．求：

（1）通过电动机的电流是多大？
（2）电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率各是多少？

如图所示的电路中，电路两端的电压为U，三个相同电灯的阻值均为R；

（1）它们的总电阻为多少？
（2）电灯L₃消耗的电功率是多少？

某同学用如右图（甲）所示的电路，描绘标有“3.8 V  0.3 A ”的小灯泡灯丝电阻R随电压U变化的图象。除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：

电流表：A₁（量程100 mA，内阻约2Ω）     A₂（量程0.6 A，内阻约0.3Ω)
电压表：V₁(量程5 V，内阻约5kΩ )        V₂（量程15 V，内阻约15Ω )
电源：E₁（电动势为1.5 V，内阻为0.2Ω）   E₂（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）
滑动变阻器：R₁（最大阻值约为100Ω）         R₂（最大阻值约为10Ω）
电键S，导线若干。
（1）为了调节方便，测量准确， 实验中应选用电流表___，电压表___，滑动变阻器__，电源___。(选填器材前的字母代号)
（2）根据实验数据，计算并描绘出R－U的图象如图（乙）所示.由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为___Ω；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为___Ω，灯泡实际消耗的电功率为  W（计算结果保留两位有效数字）.

（3）根据R－U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的示意图，最接近（丙）中的___．

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？

四盏灯结成如图所示的电路，A、C灯泡的规格为，B、D灯泡的规格为，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率，这四盏灯泡的实际消耗功率大小的顺序是（  ）

A．
B．
C．
D．

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

如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V 6W”的灯泡L和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机均恰能正常工作，求：

（1）电路中的电流强度；
（2）电动机的输出功率；
（3）电源的效率．

如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“4V，12W”字样，电动机线圈的电阻．若灯泡恰能正常发光，则：

(1)工作时通过电动机的电流是多少？
(2)电动机工作时转化为机械能的功率？
(3)整个电路消耗的电功率？