高中物理焦耳定律试题

旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为e=220sin314t V．如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176 V，若此时发电机正在向一盏标有“220 V、100 W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求：
（1）该灯泡的实际功率为多大？
（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？

分别用U₁＝U和U₂＝kU两种电压输送电能，若输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，则在两种情况下导线的横截面积之比S₁∶S₂为(　　)

A．k∶1	B．1∶k
C．k^2∶1	D．1∶k^2

小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系如图所示．此线圈与一个R=9Ω的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r=1Ω，下列说法正确的是（　　）

A．交变电流的周期为0.2s

B．交变电流的频率为2.5Hz

C．发电机输出电压的有效值为10V

D．发电机输出的电功率为18W

如图所示小电风扇额定电压为6V，先将小电风扇加1.5V电压，发现电风扇并不转动，此时电流为0.3A，求：

（1）求电风扇电机的电阻为多少？
（2）若电阻不变，则当电压为6V时，此时电流为0.4A，求电风扇的电功率和热功率；
（3）简述此过程能量是如何转化的？

如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机M的线圈电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是（   ）

A．电炉放出的热量大于电动机放出的热量

B．电炉两端的电压小于电动机两端的电压

C．电炉两端的电压等于电动机两端的电压

D．电动机消耗的电功率等于电炉消耗的电功率

如图，一标有“220V/880W”和“220V/440W”强弱两档的纯电阻加热器，通过电阻r=5Ω接入一理想变压器副线圈上，当原线圈a、b两端接入u=11000sin100πt（V）的交变电压，加热若在弱档上正常工作，由此可知（　　）

	A．	原、副线圈的匝数比为n1：n2=50：1	B．	交变电压的频率为100Hz
	C．	变压器的输入功率为460W	D．	副线圈中电流的有效值为4A

在如图 (a)所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图(b)所示．边长为l，总电阻为R的正方形线框abcd有一半处在磁场中且固定，磁场方向垂直于线框平面，在0～T时间内，求：

（1）线框中电流的大小和方向； 
（2）线框ab边的生热。

把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝长为L，直径为d，B电阻丝长为3L，直径为3d。要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等，加在两电阻丝上的电压之比应当满足（   ）

A．UA∶UB=1∶1

B．UA∶UB=∶1

C．UA∶UB=∶3

D．UA∶UB=3∶4

图为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈abcd的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）求：

（1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式E_m=nBSω；
（2）求线圈匀速转动过程中电压表的示数；
（3）求线圈匀速转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

发电厂发电机的输出电压为U₁，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U₂，用上面的已知量表示输电导线上损耗的功率P_损＝　　　　　或　　　　。（至少写出两种表示方法）  

如图所示电路中，电源的总功率是40W，R₁=4Ω，R₂=6Ω，a、b两点间的电压是4.8V，电源的输出功率是37.6W。求: 

（1）通过电源的电流； 
（2）电源电动势E；  
（3）电源的内电阻r；

如图所示，D为一电动机，电动机内部导线的电阻r’＝0.4Ω，电源电动势E＝40V，电源内电阻r＝1Ω，当开关S闭合时，电流表的示数为I＝4.0A，则电动机的发热功率为____  W，转化为的机械功率是______W．

如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt（常量k＞0）．回路中滑动变阻器R的最大阻值为R₀，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R₁=R₀、R₂="0.5R" 闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则

A．R2两端的电压为U∕7

B．电容器的a极板带正电

C．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍

D．正方形导线框中的感应电动势为KL^2

如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关S₁，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S₂，则下列表述正确的是（   ）

A．电源输出功率减小	B．L1上消耗的功率增大
C．通过R1上的电流增大	D．通过R3上的电流增大

交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180°过程中，求：

（1）通过R的电荷量q
（2）写出R两端的电压瞬时值的表达式
（3）R上产生的电热Q
（4）外力做的功W