高中物理焦耳定律试题

如图是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.P是一个质量为m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I="5.0" A和U="110" V,重物P上升的速度v=0.70  m/s.已知该装置机械部分的机械效率为70%,重物的质量m="45" kg(g取10  m/s²).求:

(1)电动机消耗的电功率P_电及绳对重物做功的机械功率P_机各多大?
(2)电动机线圈的电阻R多大?

电源的效率η定义为外电路消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为η_a、η_b。由图可知η_a、η_b的值分别为

A．

B．

C．

D．

如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W_甲∶W_乙为

A．1∶

B．1∶2

C．1∶3

D．1∶4

如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距L，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求

（1）电阻R消耗的功率；（2）水平外力的大小。

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=24V,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。若小球带电量为q=1×10^-2 C,质量为m=2×10^-2 kg,不考虑空气阻力。那么，

（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板.
（2）此时，电源的输出功率是多大.（取g="10" m/s²）

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？

在如图所示的电路中，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，电阻R₁=2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：

（1）当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？当R消耗功率最大时电源的效率是多少？
（2）当R多大时，R₁消耗的功率最大？最大功率为多少？
（3）当R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？

在如图所示的电路中，R₁=2Ω，R₂=4Ω，当开关S闭合时，R₂上消耗的电功率为4W，当开关S断开时，电压表示数为4.5V，求电源的电动势和内阻值．

小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是(　　)

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”

在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施最可行的是（    ）

A．剪去一半的电阻丝

B．并联一根相同的电阻丝

C．串联一根相同的电阻丝

D．将原电阻丝对折后接入电路

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，由粗细均匀的电阻丝绕成的矩形导线框abcd固定于水平面上，导线框边长=L， =2L，整个线框处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导线框上各段导线的电阻与其长度成正比，已知该种电阻丝单位长度上的电阻为，的单位是Ω/m．今在导线框上放置一个与ab边平行且与导线框接触良好的金属棒MN，MN的电阻为r，其材料与导线框的材料不同．金属棒MN在外力作用下沿x轴正方向做速度为v的匀速运动，在金属棒从导线框最左端（该处x=0）运动到导线框最右端的过程中：

（1）请写出金属棒中的感应电流I随x变化的函数关系式；
（2）试证明当金属棒运动到bc段中点时，MN两点间电压最大，并请写出最大电压U_m的表达式；
（3）试求出在此过程中，金属棒提供的最大电功率P_m；
（4）试讨论在此过程中，导线框上消耗的电功率可能的变化情况．

如图所示电路，理想变压器原、副线圈匝数比5:1，原线圈输入电压为u=311sin100p t(V)，副线圈输出端通过滑动变阻器R连接两只相同灯泡L₁和L₂，它们的规格为“36V、18W”，当开关S断开时灯L₁正常发光。现闭合开关S，调节滑动变阻器使灯泡再正常发光，则此状态

A．原线圈的电流为5A

B．变压器输入功率变为原来的2倍

C．滑动变阻器R上损耗的功率变为原来的4倍

D．滑动变阻器的阻值调到了8W

如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当调节开关S₁、S₂的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷风或热风。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W．关于该电吹风，下列说法正确的是(　　)

A．电热丝的电阻为55 Ω

B．当开关S2闭合、S1断开时，电吹风吹出冷风

C．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J

D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 120 J

如图所示，一微型电动机与一指示灯（白炽灯）串联，限流电阻，电源电动势，内阻，指示灯上标有“3V 1.5W”字样，微型电动机的线圈电阻，开关闭合时，指示灯和电动机均能正常工作。求：

（1）指示灯的电阻和通过它的电流；
（2）电动机的输入功率和输出功率