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1、计算题 如图,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面。开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v0,在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。

参考答案:解:导体棒所受的安培力为F=IlB ①
该力大小不变,棒做匀减速运动,因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中,平均速度为
②
当棒的速度为v时,感应电动势的大小为E=lvB ③
棒中的平均感应电动势为
④
由②④得
⑤
导体棒中消耗的热功率为P1=I2r ⑥
负载电阻上消耗的平均功率为P2=
I-P1 ⑦
由⑤⑥⑦式得P2=
l(v0+v1)BI-I2r
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 一台理想变压器的原副线圈匝数比为2:1,原线圈接入20伏的正弦交流电,一只理想二极管和一个阻值为10Ω指示灯串联后接在副线圈上,则指示灯的消耗的功率为

参考答案:5W
本题解析:变压器的次级电压为
,加二极管后,灯泡上得到电压的有效值为:
,解得
,故指示灯的消耗的功率为
考点:交流电的计算;变压器.
本题难度:一般
3、简答题 下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容.若电热水壶正常工作时,根据表中的信息,求:
| 型?号 | SP-988 | 额定功率 | 1500W 额定电压 220V 额定容量 1.6L
|
(1)通过电热水壶的电流;
(2)电热水壶工作120s产生的热量.
参考答案:(1)通过电热水壶的电流I=PU=1500W220V≈6.8A;
(2)电热水壶工作120s产生的热量:
Q=W=Pt=1500×120=1.8×105J;
答:(1)通过电热水壶的电流6.8A;
(2)电热水壶工作120s产生的热量1.8×105J.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 图中,A、B两直线分别表示两个电源的U-I图线,外电路为纯电阻电路.若电源的内电阻始终小于外电阻,当两电源内电阻的发热功率相等时,则电源______的输出功率较大;当两电源的输出功率相等时,则电源______的内电路上发热功率较大.
参考答案:(1)由图可知,两个电源的电动势相等,设为E,A的斜率小于B的斜率,故B电源的内阻大于A电源的内阻;
当两电源内电阻的发热功率相等时,即IA2rA=IB2rB
而rA<rB
所以IA>IB
则:P出=P总-P热=EI-P热
所以P出A>P出B
即A的输出功率大
电源的输出功率P出=(ER+r)2R=E2R+rR+2r
当两电源的输出功率相等时,而rA<rB
所以RA>RB
根据P=I2R相等,可知IA<IB
P热=P总-P出=EI-P出
所以P热A<P热B
即B的发热功率较大.
故答案为:A;B
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 小明家的窗式空调已用了多年,耗电功率已不再是说明书上的数值了,他想测出这台空调的耗电功率.于是他将家中的其他用电器全部关闭,单独打开空调,观察他家的电度表在2min内转了200转,且电度表中标有3000r/kW?h的字母,你能帮他测出他家空调的功率吗?
参考答案:表盘上的字样说明表盘转动3000转时,电路消耗1度电(1kW?h),即在t=2min=120s内,电路消耗2003000kW?h=115kW?h的电能,所以P=Wt=115×3.6×106×1120W=2000W,即空调的耗电功率为2000W.
答:他家空调的功率是2000W.
本题解析:
本题难度:一般
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