高中物理焦耳定律试题

电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r＝1 Ω，电炉电阻R＝19 Ω，电解槽电阻r₀＝0.5 Ω．当S₁闭合、S₂断开时，电炉消耗功率为684 W；S₁、S₂都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)．试求：
(1)电源的电动势；
(2)S₁、S₂闭合时，流过电解槽的电流大小；
(3)S₁、S₂闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．

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＝。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

B．电容器的a极板带正电

C．正方形导线框中的感应电动势kL^2

D．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍

如图所示电路，电灯R₁=24Ω，电动机绕组的电阻R₀=1Ω，当电键S₁、S₂闭合时，测得电阻R₁的电功率是P=96W，理想电流表的读数为I=5A，求此时：

（1）电源的输出功率；
（2）电动机的输出功率．

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。

通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为（ ）

A．12V

B．4V

C．15V

D．8V

如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为ｒ、间距为Ｌ，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为Ｒ的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为Ｂ．现有一根长度稍大于Ｌ、电阻不计的金属棒从轨道最低位置ｃｄ开始，在拉力作用下以速度ｖ０向右沿轨道做匀速圆周运动至ａｂ处，则该过程中

Ａ．通过Ｒ的电流方向为由内向外
Ｂ．通过Ｒ的电流方向为由外向内
Ｃ．Ｒ上产生的热量为
Ｄ．流过Ｒ的电量为

一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数：

请根据上表计算：
（1）此电动机的内阻 
（2）电动机正常工作时的效率
（3）当自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时，若其受到的阻力为车重的0.01倍，则此时其速度为多少？（取g=10m/s²）

有一个电热器，工作时的电阻为50，接在电压（V）的交流电源上，求：
（1）该电热器两端电压的有效值；
（2）该电热器消耗的电功率；
（3）10s 时间内电热器中的电流方向发生改变的次数。

在如图所示的电路中，R₁为定值电阻,R₂为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻（r< R₁, r< R₂）.则以下说法中正确的是（   ）

A．当R2=R1+r时，R2上获得最大功率

B．当R1=R2+r时，R1上获得最大功率

C．当R2=0时，电源的输出功率最大

D．当R2=0时，电源的效率最大

将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为 （       ）

A．4P

B．0.25P

C．16P

D．0．125P

如图所示为用电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻r="1" Ω,电动机两端的电压U="5" V,电路中的电流I="1" A,物体A重G="20" N,不计摩擦力,则:


(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?
(2)10 s内,可以把重物A匀速提升多高?

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，一电荷量q=3×10^-5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°。已知两板相距d=0.1m，电源电动势=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R₁=3Ω，R₂=R₃= R₄ =8Ω。g取10m/s²，已知，。求：
17

电源的输出功率；
两板间的电场强度的大小；
带电小球的质量。

“霾”主要指原因不明的因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象。根据目前的认识，机动车尾气排放、煤炭燃烧和工业生产的燃烧过程中排放的二氧化硫和氮氧化物等是产生霾的主要来源。它会对人的呼吸系统、神经系统等产生影响。将汽车由燃烧汽油、柴油等改为使用电力，是从源头减少“霾”的重要措施。一辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，拥有三十多个座位，其电池每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让客车一次性跑500km，客车时速最高可达180km。如果客车总质量为9×10³kg。当它在某城市快速公交路面上以v＝90km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝150A，电压U＝300V。在此行驶状态下(取g＝10 m/s²)，求：
（1）驱动电机的输入功率；
（2）若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机，求汽车所受阻力的大小；
（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。
（已知太阳辐射的总功率P₀＝4×10²⁶ W，太阳到地球的距离r＝1.5×10¹¹ m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%）

如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻R_M="0.50" Ω。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是

A．电动机的输入功率是12 W

B．电动机的输出功率12 W

C．电动机的热功率是2 W

D．整个电路消耗的电功率是22 W