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1、简答题 硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用图(1)所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系.图中R0为已知定值电阻,电压表视为理想电压表.
(1)若电压表V2的读数为U0,则I=______.
(2)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a.见图(2)所示,由此可知电池内阻______?(填“是”或“不是”)常数,电动势为______V.
(3)实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得U-I曲线b,见图(2)所示.若取实验一中的路端电压为1.5V,保持外电路中电阻不变,则实验二中外电路消耗的电功率为______mW(计算结果保留两位有效数字).
参考答案:

(1)若电压表V2的读数为U0,则I=U0R0.
(2)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,电池的U-I曲线的斜率大小等于电源的内阻,纵轴截距等于电池的电动势,由图看出,该电池的U-I图线是曲线,则知该电池的内阻不是常数,电动势为E=2.67V.
(3)实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA,连接a中的点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,
此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻(定值电阻)的U-I图,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流,由b可知:电流和电压分别为I=97μA、U=0.7V,
则外电路消耗功率为P=UI=97×10-3mA×0.7V≈0.070mW.
答:(1)U0R0(2)不是;2.67.(3)0.070
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直.金属线圈所围的面积S=200cm2,匝数n=1000,线圈电阻r=1.0Ω.线圈与电阻R构成闭合回路,电阻的阻值R=4.0Ω.匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示,求:
(1)在t=2.0s时刻,穿过线圈的磁通量和通过电阻R的感应电流的大小;
(2)在t=5.0s时刻,电阻R消耗的电功率;
(3)0--6.0s内整个闭合电路中产生的热量.
参考答案:(1)根据法拉第电磁感应定律,0~4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化,产生恒定的感应电流.
? t1=2.0s时的感应电动势:E1=n△φ△t1=n(B4-B1)S△t1-----①
? 根据闭合电路欧姆定律,闭合回路中的感应电流I1=E1R+r--------②
? 解得?I1=0.2A?
? (2)在4-6S时间内? ?E2=n△φ△t2=n(B6-B4)S△t2---------------③
?则5S时的电流为I2=ER+r---------------④
?在t=5.0s时刻,电阻R消耗的电功率? P=I22R--------------------⑤
? ?由③④⑤可得 P=2.56W
?(3)根据焦耳定律,0~4.0s内闭合电路中产生的热量
? ? Q1=I12(r+R)△t1=0.8?J?
?在4.0s~6.0s时间内闭合电路中产生的热量 Q2=I22(r+R)△t2=6.4J
? ?故0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量Q=Q1+Q2=7.2J.
答:(1)在t=2.0s时刻,通过电阻R的感应电流的大小为0.2A
? (2)在t=2.0s时刻,电阻R消耗的电功率为2.56W
? (3)0~6.0s内整个闭合电路中产生的热量为.2J.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 随着电子产品种类的逐渐增多,市场上出现了形形色色的蓄电池.除了电动势和内阻这两个技术指标外,电池还有一很重要的指标:容量,电子产品电池的容量大小常用毫安上时(符号是mA?h)表示.例如,某电池的容量为1000mA?h,表示它能够以1000mA的电流放电1h,或者以500mA的电流放电2h.下表是从电池的标签上收集的几种电池的重要指标:
编号 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 用途 数码相机 数码摄像机 普通充电电池 手机 电动势 4.7V 7.4V 1.2V 3.7V 容量 700mA?h 680mA?h 2300mA?h 900mA?h
|
下列有关电池的说法中正确的是( )
A.以上四种电池以相同的电流放电时,电池丙的工作时间最长
B.以上四种电池以相同的电流放电时,电池丙所能释放的电能最多
C.电池丙的电能利用率最高
D.放电结束时,通过电池乙的电量最多
参考答案:A、根据t=QI可知,丙的容量最大,所以电池丙的工作时间最长,故A正确;
B、电能W=UIt=UQ,所以电池乙所能释放的电能最多,故B错误;
C、电能利用率为电动势乘以容量,所以乙的利用率最高,故C错误;
D、放电的电量等于容量,所以放电结束时,通过电池丙的电量最多,故D错误.
故选A
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 如图所示,一种电热取暖器的电路原理图.电热器上标有“220V、800W”字样,电源电压是220V的交流电.则,当S、S1闭合时候,电热器的发热功率是______W;当S、S1和S2都闭合时,电热器的发热功率是______W.

参考答案:晶体二极管具有单向导电性,当S、S1闭合时,只有正半周有电流流过电热器,发热功率为:
2P′t=Pt
解得:P′=P2=800W2=400W
当S、S1和S2都闭合时,正半周和负半周都有电流流过电热器,实际功率为800W;
故答案为:400;800.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,接在电源上时,功率分别为 P1、P2、P3,则( )
A.P1>P2>P3
B.P1=P2=P3
C.P2<P1<P3
D.P1<P2<P3