- 恒定电流
- 共18115题
（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的最大功率是多少？
（2）当变阻器的阻值R2为多大时变阻器消耗功率的最大？变阻器消耗的最大功率是多少？
（3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源输出的最大功率是多少？电源的效率为多大？
正确答案
解析
解：（1）变阻器的阻值R2=0时，R1消耗的功率最大
由闭合电路的欧姆定律得：
电阻R1消耗的最大功率：
（2）由闭合电路的欧姆定律得：
变阻器消耗的功率：
当R2=R1+r=4Ω时，变阻器消耗的功率最大
（3）电源输出功率：
当r=R2+R1时，电源输出功率最大R2=r-R1=2Ω，
电源的效率
答：（1）当变阻器阻值为0时，R1消耗的功率最大，最大值为0.56W；
（2）当变阻器阻值为4Ω时，变阻器消耗的功率最大，最大值为0.56W；
（3）当变阻器阻值为2Ω时，电源输出功率最大，最大值为0.75W；电源的效率为50%．
电动机额定电压110V，额定功率2.2kw，线圈电阻为0.5Ω，求：
（1）电动机正常工作时的电流为多大？
（2）1s时间内线圈上产生的热量为多少？
（3）1s内转化的机械能有多少？
正确答案
解析
解：（1）根据P=IU得，电动机正常工作时的电流为：
I=
（2）1s内产生的热量为：
Q=I2Rt=202×0.5×1=200J
（3）1s内转化的机械能为：
E=Pt-Q=（2.2×103-200）J=2.0×103J
答：（1）电动机正常工作时的电流为20A；
（2）1s时间内线圈上产生的热量为200J；
（3）1s内转化的机械能有2.0×103J．
正确答案
解析
解：A、电动机跟电阻串联，所以电流相等，电阻R两端的电压为UR=U-UV=150-100=50V，电动机的电流为
B、电动机正常工作1h，所产生的热量Q=P消•t=12.5×3600=45000J=4.5×104J，故B正确；
C、电动机消耗的电功率为：P=U电I=100×5=500W，电动机内阻消耗的功率
所以电动机的输出功率为P出=P-P消=500-12.5=487.5W，故C错误；
D、物体匀速运动时，拉力等于重力，即电动机的牵引力F=mg=1000N，
而P出=Fv
解得：
故选：B
电动机是将电能转化为机械能的设备，下列使用了电动机的电器是（ ）
正确答案
解析
解：在各电器中，使用了电动机将电能转化为机械能的电器有电风扇，电热毯、热水壶利用了电流的热效应，日光灯是将电能转化为光能和内能，故A正确，BCD错误．
故选：A
一电熨斗的铭牌标上标有“220V，100W”字样，则它正常工作20min时电流做功为______ J．
正确答案
1.2×106
解析
解：电熨斗正常工作时电压为U=220V，功率为P=1000W，则电熨斗正常工作20分钟电流做功为
W=Pt=1000×20×60J=1.2×106J
故答案为：1.2×106．
世界上最小最轻的电磁型微电动机，其体积只相当于芝麻的八分之一．这种微电动机的效率为90%，最大转速为300r/s，输出推力力矩（轮轴边缘的推力对轴线的力矩）为1.5×10-3N•m，转轴直径约为5×10-4m，试估算这种微型电动机转轴边缘的最大线速度为______m/s，输入的电功率为______W．
正确答案
0.47
3.14
解析
解：该电动机转轴边缘的线速度v=rω=r•2πn=2.5×10-4×2π×300m/s=15π×10-2≈0.47m/s；
由力矩M=Fr，得F=
根据能量守恒得：
90%P=Fv
则得输入的电功率P=3.14W
故答案为：0.47，3.14
随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额．如图所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明（BL-528M 700mAh 标准型3.7伏锂离子电池 充电限制电压4.2V 待机时间48小时…），由此可知此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是（ ）
正确答案
解析
解：由手机电池外壳上的文字说明可知，4.2V是充电电压，电池的电动势是3.7V．700mAh是电池的容量，即放电电流与时间的乘积，容量为q=I1t1=700mAh
由题，待机时间为t2=48h，待机状态下平均工作电流为I2=
所以此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是3.7V、14.58mA．
故选C
在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房内气温将会（ ）
正确答案
解析
解：夏天为了降低温度同时打开电冰箱和电风扇，二电器工作较长时间后，为要消耗电能，故W＞0，与外界无热交换，故Q=0，根据热力学第一定律公式△U=W+Q，房内气体内能增加，故房间内部的气温将升高；
故选：A．
（1）计算电荷由A移至B的过程中电场力所做的功是多少？并指明电场线的方向．
（2）计算出A、B两点之间的电势差UAB多少？
正确答案
解析
解：（1）根据功能关系，克服电场力做的功等于电势能的增加量；
故电荷由A移至B的过程中，电势能增加，故电场力做负功，是：
W=-|qEd|=-1×10-8C×5×104N/C×1m=-5×10-4J
电场力向左，故场强向右；
（2）A、B两点之间的电势差UAB为：
UAB=
答：（1）电荷由A移至B的过程中电场力所做的功是-5×10-4J，电场线的方向水平向右；
（2）A、B两点之间的电势差UAB为5.0×104V．
一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，电动机所消耗的电功率为UI，所以A错误，B错误；
C、I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为I2Rt，所以C正确；
D、t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械功UIt-I2Rt=I（U-IR）t，所以D正确．
本题选错误的，故选AB．
灯A和灯B的规格分别为“220V、15W”，“220V、60W”，要使两灯串联在电路中都不烧坏，则两端电压U最多可加到多少伏，此时灯A的实际功率为多少瓦？
正确答案
解析
解：灯A规格为“220V、15W”，故：
IA=
RA=
灯B规格为“220V、60W”，故：
IB=
RB=
使两灯串联，最大电流为：
I=IA=
则两端电压U最多可加到：
U=I（RA+RB）=
由于此时电流为A灯泡的额定电流，故A灯正常发光，功率为额定功率；
答：两端电压U最多可加到275伏，此时灯A的实际功率为15W．
R2上获得功率的范围．
正确答案
解析
解：开关S断开时，R1和R2串联，当滑片滑到最上端时，R2两端电压最大，则Umax=UAB=8V，
此时功率最大，则
当滑片滑到最下端时，R2两端电压最小，则
此时功率最小，则
所以开关S断开时，R2两端获得电压的范围为4V-8V，R2上获得功率的范围为0.08W-0.32W；
开关闭合时，R1的下部分和R2并联后与R1的上部分串联，当滑片滑到最上端时，R2两端电压最大，则U′max=UAB=8V，
此时功率最大，则
当滑片滑到最下端时，R2两端电压最小为0，此时R2上获得功率也为0．
所以开关S闭合时，R2两端获得电压的范围为0-8V，R2上获得功率的范围为0-0.32W；
答：开关S断开时，R2两端获得电压的范围为4V-8V，R2上获得功率的范围为0.08W-0.32W，开关S闭合时，R2两端获得电压的范围为0-8V，R2上获得功率的范围为0-0.32W．
下列公式中，任何电路都适用的电热公式是（ ）
AQ=UIt
BQ=I2Rt
CQ=
DQ=P电t
正确答案
解析
解：任何电路中电功公式W=UIt，电热公式Q=I2Rt都适用，但两者不一定相等，只有在纯电阻电路中 W=Q，
任何电路中的电功W=UIt，电热Q=I2Rt，在非纯电阻电路中电能一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，所以此时W大于Q，故B正确，ACD错误；
故选：B．
规格为“8V、4W”的小灯泡与小型直流电动机（其线圈内阻为r0=0.4Ω）并联后，接至电动势为10V，内电阻r=0.5Ω的电源上，小灯泡恰好正常发光，求：
（1）通过小灯泡的电流IL和电源的内电压U′．
（2）电路中的总电流I和通过电动机D的电流ID．
（3）电动机的输入功率P，发热功率P热和电动机的输出功率P出．
正确答案
解析
解：（1）由题意规格为“8V、4W”的小灯泡恰好正常发光，可知电路的路端电压U=8V，则内电压：
U内=E-U=10V-8V=2V；
由于灯泡正常发光，所以灯泡的电流为：
IL=
（2）电路的总电流：
I=
电动机的电流为：
ID=I-IL=4-0.5=3.5A
（3）电动机线圈的发热功率：
P热=ID2r0=3.52×0.4W=4.9W；
电动机的总功率的大小为：
P=UI=8×3.5W=28W；
所以电动机的输出的功率为：
P′=28-4.9=23.1W
答：（1）通过小灯泡的电流0.5A，电源的内电压2V；
（2）电路中的总电流4A，通过电动机M的电流3.5A；
（3）电动机的输入功率28W，发热功率热4.9W，电动机的输出功率23.1W．
下列哪个电器用电多（ ）
正确答案
解析
解：白炽灯用电为W1=25w×4h=0.1kwh；
热水器用电：W2=600w×0.5h=0.3kwh；
电饭煲用电为：W3=I2Rt=900W×0.2h=0.18kwh；
电炉用电为：W4=
故用电最多的是电炉；
故选：D．
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