高中物理焦耳定律试题

如图，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道的长为、宽度为、高为，上下两面是绝缘板，前后两侧面、是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻相连。整个管道置于磁感应强度大小为，方向沿轴正方向的匀强磁场中。管道内始终充满电阻率为的导电液体（有大量的正、负离子），且开关闭合前后，液体在管道进、出口两端压强差的作用下，均以恒定速率v₀沿x轴正向流动，液体所受的摩擦阻力不变。

（1）求开关闭合前，、两板间的电势差大小；
（2）求开关闭合前后，管道两端压强差的变化；
（3）调整矩形管道的宽和高，但保持其它量和矩形管道的横截面不变，求电阻可获得的最大功率及相应的宽高比的值。

如图所示，电阻R₁=8Ω，电动机绕组电阻R₀=2Ω，当开关S断开时，电阻R₁消耗的电功率是2.88W；当开关S闭合时，电阻R₁消耗的电功率是2W．若电源的电动势为6V，求开关S闭合时

（1）干路中的总电流
（2）电动机输出的机械功率。
（3）若此电动机输出的机械功率不变，用它从静止开始竖直提升0.5Kg 物体时，物体匀速上升时的速度为多大.（g=10m/s²）

某同学在实验室中测量某汽车电热器的电功率，此电热器的铭牌上标有“12V，6W”字样，实验室备有下列器材：

A．输出电压为16 V的学生电源

B．量程为0～3 A的电流表，内阻约0.1 Ω

C．量程为0～0.6 A的电流表，内阻约0.5 Ω

D．量程为0～3 V的电压表，内阻约3 kΩ

E．量程为0～15 V的电压表，内阻约15 kΩ
F．0～10 Ω，0.5 A的滑动变阻器
G．0～10 Ω，2 A的滑动变阻器
H．导线，开关
（1）合理的实验器材选择为：电流表选________，电压表选________，滑动变阻器选________。（填写器材前面的字母）
（2）实验电路中的测量电路应采用电流表的_______（选填内接或外接）法。

如图所示，先后以速度v₁和v₂匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域， ₁，在
先后两种情况下

A．线圈中的感应电流之比I1：I2=3：l

B．作用在线圈上的外力大小之比F1：F2=1：3

C．线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2=9：1

D．通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2=1：3

关于三个公式：①P=IU，②P= I²R③P=，下列叙述正确的是（    ）

A．公式①适用于任何电路的热功率

B．公式②适用于任何电路的热功率

C．公式①、②、③适用于任何电路电功率

D．上述说法都不正确

如图所示，闭合电键S，电压表的示数为U，电流表的示数为I，现向左调节滑动变阻器R的触头P，电压表V的示数改变量的大小为ΔU，电流表的示数改变量大小为ΔI，则下列说法正确的是（  ）

A．变大

B．变大

C．电阻R1的功率变大

D．电源的总功率变大

一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则

A．电源的输出功率为EI	B．电动机消耗的总功率为UI
C．电动机消耗的热功率为	D．电动机输出的机械功率为

如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R₁连接成闭合回路。线圈的半径为r₂。在线圈中半径为r₁的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t₀和B₀。导线的电阻不计。求0至t₁时间内

（1）通过电阻R₁上的电流大小和方向；
（2）通过电阻R₁上的电量q及电阻R₁上产生的热量。

如图所示，有一矩形线圈面积为S，匝数为N，总电阻为r，外电阻为R，接触电阻不计。线圈绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B.则（   ）

A．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中电流强度为零
B．电流有效值
C．外力做功的平均功率
D．当线圈平面与磁感线平行时开始转动过程中，通过电阻的电量为

如图（甲），MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为0～4Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b，测得最大速度为v_m。改变电阻箱的阻值R，得到v_m与R的关系如图（乙）所示。已知轨距为L = 2m，重力加速度g=l0m/s²，轨道足够长且电阻不计。

（1）当R = 0时，求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；
（2）求金属杆的质量m和阻值r；
（3）求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值P_m。

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材：
直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
电流表A₁（量程3A，内阻约0.1Ω） 电流表A₂（量程600mA，内阻约5Ω）
电压表V₁（量程3V，内阻约3kΩ）  电压表V₂(量程15V，内阻约200kΩ)
滑动变阻器R₁（阻值0 10Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R₂（阻值0 1kΩ，额定电流300mA）
①该实验中，电流表应选择      （填“A₁”或“A2”），电压表应选择     （填“V₁”或“V₂”），滑动变阻器应选择       （填“R₁”或“R₂”）。
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图。

③ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。

	U(V)	I(A)
1	0	0
2	0.5	0.17
3	1.0	0.30
4	1.5	0.39
5	2.0	0.45
6	2.5	0.49

 

④ 若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=        W（保留两位有效数字）。（若需作图，可直接画在第③小题图中）

两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ，一端接有阻值为R=4Ω的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中．在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆，金属杆的电阻为r=1Ω，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计．金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时，电阻R上的电功率是P=4W.

⑴求通过电阻R的电流的大小和方向；
⑵求金属杆的速度大小；
⑶某时刻撤去拉力，当电阻R上的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向.

如图所示的电路中，U=12V，滑动变阻器AB的总电阻为R=42Ω，现要使标有“6V  1.8W”的灯泡L正常发光，那么A、P间的电阻R_AP应为多少？此时整个滑动变阻器上消耗的电功率多大？

如图所示，电源电动势E=16V、内阻r=1Ω，电阻R₁=14Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带电的小球以初速度v₀=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为R₂。不计空气的阻力，取g=10m/s²，求：

（1）当R₂=17Ω时电阻R₂消耗的电功率P₂；
（2）若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为θ=60°，求滑动变阻器接入电路的阻值R₂′.

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比是10︰1，原线圈输入交变电压（V），O是副线圈中心抽出的线头，R₁＝5 Ω，R₂＝15 Ω，则

A．开关S断开时，电流表的示数为0.05 A

B．开关S闭合时，电流表的示数为0.05 A

C．开关S闭合时，两电阻总的电功率为W

D．开关S断开时，两电阻总的电功率为W