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题型:简答题
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简答题

如图甲所示,电阻不计的“”形光滑导体框架水平放置,导体框处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=1T,有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好,其质量为m=0.2kg,电阻为R=0.8Ω,现用绝缘轻绳拴住导体棒,轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量为M=0.2kg,电动机内阻r=1Ω.接通电路后电压表的读数恒为U=10V,电流表读数恒为I=1A,电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动,其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示,其中OM段为曲线,MN段为直线.(取g=10m/s2)求:

(1)电动机的输出功率;

(2)导体框架的宽度;

(3)导体棒在变速运动阶段产生的热量.

正确答案

解析

解:(1)电动机的输出功率=UI-I2r=10×1-1×1=9W,

(2)由位移-时间图象可知,在t=1.0s后,导体杆做匀速运动,

根据图象斜率得运动速度大小为:

在导体棒匀速运动的任意时刻对整个系统,根据功率关系得:

UI=

解得:l=1m

(3)从静止到开始匀速运动阶段,对整个系统根据能量守恒定律得:

UIt=Mgh+

解得:Q=6.6J

答:(1)电动机的输出功率为9W;

(2)导体框架的宽度为1m;

(3)导体棒在变速运动阶段产生的热量为6.6J.

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题型: 多选题
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多选题

灯泡中灯丝断了,将灯丝搭接起来再用,则以下判断正确的是(  )

A和原来一样亮

B比原来更亮

C搭接起来的地方容易烧断,其他地方不易断

D搭接起来的地方不容易断,其他地方容易断

正确答案

B,C

解析

解:AB、因灯丝断后再接后长度变短,电阻变小,因电压不变故功率变大,比原来亮,故A错误,B正确.

CD、搭接点接触面积小,故接触阻值大,电流相同的情况下功率大,故易断.故C正确,D错误.

故选:BC

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,三个阻值都相同的电阻器,每个额定功率是10W,AB两端接到电压可随意调整的电源上,在每个电阻都不超过额定功率的条件下,这三只电阻耗电总功率的最大值是(  )

A30W

B20W

C15W

D12.5W

正确答案

C

解析

解:由图可知,当左侧电阻达最大功率时,电路中达到最大功率,此时其功率为10W;而由串并联电路规律可知,两并联电阻的电流恰为总电流的一半,则由P=I2R可知,并联电阻的功率应达到总功率的,即2.5W;故电路中能达到的最大功率Pmax=10+2.5+2.5=15W;

故选:C.

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题型:填空题
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填空题

电动机是一种______能转化为______能的装置.电动机的____________之比叫做电动机的效率.由于电动机运行中总有______,所以其效率不可能达到______%.如图所示是测定电动机效率的实验示意图,请在图上连接实验电路.本实验要测定的物理量是______,计算电动机效率的表达式是______(用上面要测定的物理量的字母表示).

正确答案

电能

机械能

机械功

总功

电阻

100

重物的重力G,重物的提升速度v,通过电动机的电流,电动机两端的电压

解析

解:电动机是将电能转化为机械能的装置,电动机的效率为机械功与总功的比值.电动机因线圈存在的电阻,所以电动机工作时,效率不可能达到100%.

测定电动机效率的实验示意图,通过连接电路图,读出电压表与电流表的示数,从而得出电动机的总功率,即为UI.

通过测力计测出重物的重力为G,并测出重物提升的速度v,则提升的功率为Gv,所以电动机的效率为

故答案为:电能;机械能;机械功;总功;电阻;100;重物的重力G,重物的提升速度v,通过电动机的电流,电动机两端的电压;

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题型:填空题
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填空题

“220V、5.5kW”的电动机,电阻为0.4Ω,它在正常工作时的电 流为______A,1s钟内产生的热量是______J.

正确答案

25

250

解析

解:根据P=IU得,电动机正常工作时的电流为

I===25A

1s内产生的热量为 Q=I2Rt=252×0.4×1J=250J,

故答案为:25;250.

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题型: 单选题
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单选题

汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12.5V,内阻为0.05Ω.电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了(  )

A35.8 W

B43.2 W

C48.2 W

D76.8 W

正确答案

B

解析

解:电动机未启动时,由E=I1(R+r)得灯泡的电阻为:

R==Ω=1.2Ω,

车灯消耗的功率为:P1==100×1.2=120W;

电动机启动时,路端电压为:U2=E-I2r=12.5-58×0.05=9.6V,

则车灯消耗的功率为:P2===76.8W

车灯的电功率降低了△P=P1-P2=120-76.8=4.2W.

故选:B

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题型: 单选题
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单选题

一个电热器接在220V交流电路中,功率为lkW.若把它接在直流电路中,使其功率仍为lkW,直流电路的电压为(  )

A220v

Bv

C220v

D380V

正确答案

A

解析

解:电热器接在220V交流电路上,220V知交流电的有效值,根据功率公式P=,得:

1000W=

得直流电路的电压为:U=220V

故选:A.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,电阻R1=10Ω,电动机M线圈电阻R2=10Ω,电路两端电压U保持不变.当开关S断开时,电流表的示数为I1=0.5A;当开关S闭合后,电动机转起来,电流表示数为I2,整个电路消耗的电功率为P,则(  )

AU=5V

BI2=1A

CP=5W

DP<5W

正确答案

A,D

解析

解:当电键S断开时,由欧姆定律得,U=I1R1=5V.当电键S闭合后,通过R1的电流仍为0.5A,电动机转动,电动机的电流I<=A=0.5A,故电流表的电流I2<1A,电动机中电功率P=UI2<5W.

故AD正确,BC错误.

故选:AD.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,线路的电压U=220V,输电线的总电阻r=10Ω,电炉A的电阻RA=100Ω.电炉B的电阻RB=82Ω.

(1)电键S断开时,电炉A上的电压和它消耗的功率分别是多少?

(2)电键S闭合时,电炉A上的电压和它消耗的功率又是多少?

正确答案

解析

解:(1)电键S断开时,

所以电炉A上的电压 

 UA=IRA=200V

电炉A消耗的功率 

(2)电键S闭合时,两电炉的电阻并联值为

总电流 

电炉A上的电压 

电炉A消耗的功率 

答:(1)电键S断开时,电炉A上的电压为200V,它消耗的功率为400W;

(2)电键S闭合时,电炉A上的电压为180V,它消耗的功率为324W.

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题型:简答题
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简答题

(2015秋•资阳期末)利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势E=6V,电源内阻r=1Ω,电动机内阻r0=2Ω,电阻R=3Ω,重物质量m=0.10kg.当电动机以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为U=5.5V.不计空气阻力和摩擦,取g=10m/s2.求:

(1)电源内电压U1

(2)重物匀速上升时的速度v.

正确答案

解析

解:(1)根据闭合电路欧姆定律,有:E=U+U1…①

解①代入数据得:U1=0.5V…②

(2)设干路电流为I,根据电路欧姆定律,有:…③

根据功能关系有:IU=I2(R+r0)+mg•v…④

联解②③④代入数据得:

v=1.5 m/s

答:(1)电源内电压U1为0.5V;

(2)重物匀速上升时的速度v为1.5m/s.

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题型: 单选题
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单选题

在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和 1.0V;重新调节 R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V.则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(  )

A电动机的输出功率为8 W

B电动机的输出功率为30 W

C电动机的内电阻为2Ω

D电动机的内电阻为7.5Ω

正确答案

C

解析

解:C、D、电动机的电阻R===2Ω,故C正确,D错误;

A、B、电动机的总功率P=U1I1=15V×2A=30W;

克服自身电阻的功率PR=I12R=(2A)2×2Ω=8W;

电动机正常运转时的输出功率是P输出=P-PR=30W-8W=22W.

故A错误,B错误;

故选C.

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题型:简答题
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简答题

大气中存在可自由运动的带电粒子,其密度随距地面高度的增加而增大,可以把离地面50km以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质);离地面50km以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体,地球本身带负电,其周围空间存在电场.离地面l=50km处与地面之间的电势差约为U=3.0×105V.由于电场的作用,地球处于放电状态.但大气中频繁发生雷暴又对地球充电,从而保证了地球周围电场恒定不变,统计表明,雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q=1800C.试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P.(已知地球半径r=6400km,结果保留一位有效数字)

正确答案

解析

解:本题中把50 km厚的漏电均匀绝缘体视为一个导体,其长度为50 km,横截面积为地球的表面积,所加电压为U=3.0×105 V

    则由题意得     

    又由电阻定律

    得    

 地球漏电功率为   P=UI=3×105×1 800 W≈5×108 W

 答:大气电阻率ρ2×1012Ω•m;地球漏电功率P为5×108 W.

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题型: 多选题
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多选题

直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的(  )

A总功率一定减小

B效率一定增大

C热功率一定减小

D输出功率一定先增大后减小

正确答案

A,B,C

解析

解:由电路图可知,当滑动变阻滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路总电阻变大,电源电动势不变,由闭合电路的欧姆定律可知,电路总电流I变小;

A、电源电动势E不变,电流I变小,电源总功率P=EI减小,故A正确;

B、电源的效率η==,电源内阻r不变,滑动变阻器阻值R变大,则电源效率增大,故B正确;

C、电源内阻r不变,电流I减小,电源的热功率PQ=I2r减小,故C正确;

D、当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时,电源输出功率最大,由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系,因此无法判断电源输出功率如何变化,故D错误;

故选ABC.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中正确的是(  )

A电源的电动势为4V

B电源的内电阻为1Ω

C电源输出功率最大值为8W

D电源被短路时,电源消耗的功率为16W

正确答案

A,B,D

解析

解:根据图象可以知道,曲线C1、C2的交点的位置,此时的电路的内外的功率相等,由于电路的电流时相等的,所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的,即此时的电源的输出的功率是最大的,由图可知电源输出功率最大值为4W,所以C错误;

根据P=I2R=I2r可知,当输出功率最大时,P=4W,I=2A,所以R=r=1Ω,所以B正确;

由于E=I(R+r)=2×(1+1)=4V,所以电源的电动势为4V,所以A正确;

当电源被短路时,电源消耗的最大功率P==16W,所以D正确.

故选ABD.

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题型:填空题
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填空题

如图所示的(甲)、(乙)中的小灯泡都相同,(甲)图中电压恒定为12V,(乙)图中电压恒定为6V,调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光(功率相同),这时可变电阻接入电路中的电阻值之比R1:R2=______; 它们消耗的电功率之比P1:P2=______

正确答案

4:1

1:1

解析

解:(1)两灯泡规格相同且正常发光,甲图灯泡串联,电流为:I1=I;乙图灯泡并联,电流为:I2=2I

由题意甲图灯泡的电压是乙图灯泡电压的2倍,又知乙图电源电压也是甲图电源电压的倍,所以电阻R1和电阻R2的电压之比:

U1:U2=2:1,又知电路电流之比为:I1:I2=1:2;

所以:1;

故答案为:4:1;1:1

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