高中物理焦耳定律试题

如下图所示，光滑的四分之一圆弧轨道和水平面相切，且和电阻串联，整个平面内存在竖直向上的匀强磁场，一根电阻不计的导体棒从圆弧轨道最高点开始在外力作用下以速度v₀做匀速圆周运动，设轨道宽度为，圆弧半径为，则在四分之一圆弧上面的运动过程，分析正确的是（   ）

A．通过R的电流方向为由外向内

B．通过R的电流方向为由内向外

C．R上产生的热量为

D．流过R的电量为

如图所示电路中，（r为电源内阻），在滑动变阻器的滑片P由a向右移到b的过程中，以下说法中不正确的是（   ）

A．电源的总功率增大	B．电源内部的电势降落减小
C．R1消耗的功率先增大后减小	D．消耗的功率一定增大

一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间

A．电炉放热与电动机放热相等

B．电炉两端电压小于电动机两端电压

C．电炉两端电压等于电动机两端电压

D．电动机消耗的功率大于电炉的功率

如图所示，是电池组与滑动变阻器、电流表、电压表等连成的电路，已知电源总电动势为6．0 V。合上开关S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电路中一些物理量的变化由甲、乙、丙三个图象给出（甲图为输出功率与路端电压的关系；乙图为路端电压与总电流的关系；丙图为电源的效率与外电路电阻关系） ，不计电表、导线对电路的影响。求：

（1）电源的内阻。
（2）滑动变阻器的总阻值。
（3）将图中甲、乙、丙三个图上的a、b、c、d 各点的坐标补齐。（此小题不需写计算过程）

如图1所示，固定于绝缘水平面上且间距d = 0.2m的U型金属框架处在竖直向下、均匀分布的磁场中，磁场的左边界cd与右边界ab之间的距离L = 1m。t=0时，长为d的金属棒MN从ab处开始沿框架以初速度υ₀ = 0.2m/s向左运动，t = 5s时棒刚好达到cd处停下；t＝0时刻开始，磁场的磁感应强度B的倒数随时间t的变化规律如图2所示。电阻R = 0.4Ω，棒的电阻r = 0.1Ω，不计其他电阻和一切摩擦阻力，棒与导轨始终垂直且接触良好。求：

（1）在0~1s内棒受到的安培力；
（2）棒的质量m；
（3）在0~5s内电阻R消耗的平均电功率P₁。

如图甲所示，直角三角形ABC是由同种金属材料制成的线框，线框位于跟有界匀强磁场垂直的平面内。现用外力将线框ABC匀速向右拉进磁场，至AB边进入磁场前，设线框中产生的感应电动势为、AB两点间的电势差为、线框受安培力的合力为、回路中消耗的电功率为，如图乙所示中画出了上述各物理量与图示位移的关系图象，则与这一过程相符合的图象是（  ） 

如下图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是(　　)

A．灯泡L变亮

B．电源的输出功率变小

C．电容器C上电荷量减少

D．电流表读数变小，电压表读数变大

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．

(10分)三只灯泡L₁、L₂和L₃的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V，它们的额定电流都为0.3A.若将它们连接成下图(1)、图(2)所示电路，且灯泡都正常发光，

(1)试求图(1)电路的总电流和电阻R₂消耗的电功率；
(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能．

有一用电器的铭牌上标明额定电压为100V，额定功率因字迹不清而无法辨认，但该用电器有显示是否处于正常工作状态的装置。现将该用电器与一阻值为（0～100）Ω的滑动变阻器连接后，接在输出电压的220V的电源两端。
（1）为使用电器安全正常工作，为什么只能将滑动变阻器连接成分压器？说明理由并画出电路图。
（2）在正确连接的电路图中，当用电器正常工作时通过电源的电流强度为2.4A，求用电器消耗的电功率。

如图所示，直线A为某电源的U﹣I图线，曲线B为某小灯泡D₁的U﹣I图线的一部分，用该电源和小灯泡D₁组成闭合电路时，灯泡D₁恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（ ）

A．此电源的内阻为Ω

B．灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W

C．把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大

D．由于小灯泡B的U﹣I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，欧姆定律不适用

如图所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R₂，滑动变阻器的总电阻为R₁，电阻大小关系为R₁=R₂=r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是

A．电路中的总电流先增大后减小

B．电路的路端电压先增大后减小

C．电源的输出功率先增大后减小

D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大

一辆电动车，蓄电池充满后可向电动机提供E₀＝4.5×10⁶J的能量，已知车辆总质量M＝150kg，行驶时所需克服的阻力F_阻是车辆总重力的0.05倍．
(1)若这辆车的电动机的效率η＝80%，则这辆车充一次电能行驶的最大距离是多少？(g取10m/s²)
(2)若电动车蓄电池的电动势E₁＝24V，工作时的电流强度I＝20A，设电动车电路中总电阻为R，蓄电池工作时有20%的能量在R上转化为内能．求R的大小．

如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长为L，其中ab段的电阻为R。在宽度也为L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速度v通过匀强磁场区域，线框始终与磁场方向垂直且无转动。求：

（1）在线框的cd边刚进入磁场时，bc边两端的电压U_bc；
（2）为维持线框匀速运动，水平拉力的大小F；
（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的热量Q_bc。

在如图所示的电路中，圈①、②处可以接小灯泡、电压表（为理想电表）。电源电动势ε、内阻r保持不变，定值电阻R₁=R₂=R₃=R₄=r，小灯电阻R_L=r，下列说法中正确的是 (    )

A．要使电源总功率较大，则应该①接电压表，②接小灯泡

B．要使电源输出功率较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

C．要使路端电压较大，则应该①接小灯泡，②接电压表

D．要使闭合电路中电源效率较高，则应该①接小灯泡，②接电压表