1、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
2、简答题 一有界磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0.t0=0时刻磁场开始随时间均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,V-t图象如图乙,图中斜向虚线为过0点速度图线的切线,所测数据t1、t2、V2?已由图中给出,不考虑重力影响.
求:(1)磁场磁感强度的变化率.?(2)t2时刻后的回路电功率.
参考答案:(1)由v-t图可知道,刚开始t=0时刻线圈加速度为?a=v2t1?①
此时感应电动势?E=△Φ△t=△B△tL2?②
?I=ER=△B△t?L2R?③
线圈此刻所受安培力为?F=B0IL=B0L3R?△B△t?④
据牛顿第二定律得?F=ma?⑤
联立①④⑤
得到:△B△t=mv2RB0t1L3
(2)线圈t2时刻开始做匀速直线运动,有两种可能:
(a)线圈没有完全进入磁场,磁场就消失,所以没有感应电流,回路电功率P=0.
(b)磁场没有消失,但线圈完全进入磁场,尽管有感应电流,所受合力为零,同样做匀速直线运动
? P=E2R=(2L2?△B△t)2R=4m2v22RB20t21L2
答:
(1)磁场磁感强度的变化率为mv2RB0t1L3;
(2)t2时刻后的回路电功率为4m2v22RB20t21L2.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一只“220V,100W“的灯泡工作时电阻为484Ω,拿一只这种灯泡来测量它不工作时的电阻应是( ?)
A.等于484Ω
B.小于484Ω
C.大于484Ω
D.无法确定
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,一只标有“8V?4W”的灯泡L与一只滑动变阻器R串联,开关S闭合,滑动片P在b点时,电压表的示数为12V,灯泡正常发光,当滑动片P从b点滑到a点时,电路中电阻增大了6Ω,求:(1)灯泡的电阻值及电源电压.
(2)滑动片P在a点时,灯泡的实际功率多大?
(3)你在计算过程中用到了什么近似?
参考答案:
(1)当P在b点时,有R灯=U2P灯=82V4W=16Ω?
? ?因灯正常发光,故I灯=P灯U灯=4W8V=0.5A,且U总=12V
? Ub=U总-U灯=12V-8V=4V,故Rb=UbI灯=4V0.5A=8Ω
(2)当P在a点时,Ra=8Ω+6Ω=14Ω,I总=U总R总=1216+14A=0.4A
? P实灯=I2R灯=(0.4A)2×16Ω=2.56W
(3)用到了“灯泡电阻不随温度变化而变化”这个近似.
答:(1)16Ω,12V? (2)2.56W (3)用到了“灯泡电阻不随温度变化而变化”这个近似
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 如图所示,水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上,a与b、b与c相距均为d=1m,导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN,棒与三条导轨垂直,且始终接触良好.棒的电阻r=2Ω,导轨的电阻忽略不计.在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一理想电压表.整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动.若施加的水平外力功率恒定,且棒达到稳定时的速度为1.5m/s,则水平外力的功率为______W,此时电压表读数为______V.
参考答案:E=Bdv=2×1×1.5V=3V,
产生的感应电流I=ER总=ER+r2=32+1A=1A
则安培力的大小FA=BId=2×1×1N=2N.
则水平外力的功率P=Fv=FAv=2×1.5W=3W.
电压表的示数U=B?2dv-I?r2=2×2×1.5-1×1V=5V.
故答案为:3,5.
本题解析:
本题难度:一般