- 电功、电功率
- 共109题
如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R。两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱，已知灯泡的电阻RL＝4R，定值电阻R1＝2R，调节电阻箱使R2＝12R，重力加速度为g，闭合开关S，现将金属棒由静止释放，
求：
（1）金属棒下滑的最大速度vm；
（2）当金属棒下滑距离为s0时速度恰好达到最大，则金属棒由静止开始下滑2s0的过程中，整个电路产生的电热；
（3）改变电阻箱R2的值，当R2为何值时，金属棒达到匀速下滑时R2消耗的功率最大。
正确答案
见解析。
解析
（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，达到最大时有
其中 
联立①～④式得金属棒下滑的最大速度
（2）由动能定理
由于WG=2mgs0 sinα W安= Q
解得
将⑤代入上式可得
也可用能量转化和守恒求解：
再将⑤式代入上式得
（3）∵金属棒匀速下滑
∴mgsinα = BIL ⑦
P2=I22R2 ⑧
联立得
当
知识点
如图所示电路中，当电键闭合后，当滑动变阻器滑片P处于中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同，当滑片P向左滑动时，小灯泡的亮度情况是
正确答案
解析
略
知识点
如图，电路中电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图所示，当开关闭合后，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
略
知识点
某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路。R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，可采用的接法是
正确答案
解析
略
知识点
由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为__________A。若将这个元件与一个4Ω的定值电阻串联后接在该电源上，则该元件消耗的功率为__________W。
正确答案
1～1.2，1.6～1.8
解析
略
知识点
十三陵抽水蓄能电站担负着北京地区调峰和紧急事故备用电源，改善首都供电质量的重要任务。抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电。电站利用已建十三陵水库为下游水库，在蟒山后上寺沟头修建上游水库。电站的年发电量约为10亿kW·h，年抽水用电量约为14亿kW·h。如图所示，上游水库近似视为长方体，可用于发电的库容量为V，蓄水后上游水库水深为d，蓄水后水位高出下游水面高度为H。已知下游水库的库容量远大于上游水库的库容量。
（1）求十三陵抽水蓄能电站的总效率η；
（2）求能用于发电的水的最大重力势能EP；
（3）若把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区。已知输电功率为P，输电线路的总阻值为R。要使输电线路上损耗的功率小于ΔP，
a.求输电电压的最小值U；
b.在输电功率一定时，请提出两种减少输电过程中功率损耗的方法。
正确答案
见解析。
解析
（1）总效率
（2）能用于发电的水的总质量
所以，能用于发电的水的最大重力势能
（3）a，当输电电压为U时，输电电流
所以，损失功率
所以，输电电压的最小值
b.增大输电导线的横截面积；改用电阻率小的输电导线；提高输电电压。
知识点
如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为
A电流表的读数一定减小
BR的功率一定先减小后增大
C电源输出功率可能先减小后增大
D电压表与电流表读数的比值
正确答案
解析
略
知识点
如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器。则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为 V，电源的最大输出功率为 W。
正确答案
6.4 3.84
解析
略
知识点
如图所示电路，电源电动势恒定。当电源内阻忽略不计时，S断开，电流表A1、A2的示数之比1：3，电路消耗的总功率为5.4W；S闭合，电路消耗的总功率为6.6W，则S闭合时，A1和A2的示数之比为__________。当电源内阻r=R1，则S闭合时电路的外功率将_______ S断开时电路的外功率（填“大于”、“可能等于”或“小于”）。
正确答案
5：9，小于
解析
略
知识点
24.真空中放置的平行金属板可以作为光电转换装置，如图所示，光照前两板都不带电。以光照射 A 板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于 A 板向 B 板运动，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变 ，a 和 b 为接线柱。 已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N，电子逸出时的最大动能为 ，元电荷为 e。
( 1 ) 求 A 板和 B 板之间的最大电势差
( 2 ) 图示装置可看作直流电源，求其电动势 E 和内阻 r。
( 3 ) 在 a 和 b 之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为 U，外电阻上的消耗电功率设为 P；单位时间内到达 B 板的电子，在从 A 板运动到 B 板的过程中损失的动能之和设为 
正确答案
（1） 
（2）
（3）略。
解析
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知识点
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