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1、计算题 如图所示,电阻R1=8Ω,电动机绕组电阻R0=2Ω,当电键K断开时,电阻R1消耗的电
功率是2.88W;当电键闭合时,电阻R1消耗的电功率是2W,若电源的电动势为6V.
求:电键闭合时,电动机输出的机械功率.
参考答案:1.5W
本题解析:K断开时,电流
=0.6A ?(2分)
电源内阻
E/I-R1=2Ω ?( 2分)
K闭合时,路端电压
=4V?( 2分 )?
电流
/R=0.5A ?(1分)
总电流
E
/
=1A?( 2分)
通过电动机的电流
=0.5A- ?(1分)
电动机的机械功率
=1.5W?(2分)
本题考查闭合电路中非纯电阻电路的功率分配问题,当K断开时,电路中只有电阻R1,由电阻消耗功率和电阻R1的阻值可求得流过电路的电流,由电路欧姆定律即可求得电源内阻,当K闭合时,由电阻R1的功率和电阻阻值可求得电路电流和路端电压,对于非纯电阻电路欧姆定律不再适用,此时由E-U可求得流过电源的干路电流,从而求得电动机的支路电流,由P=UI可求得电动机的输入功率,由热功率可求得电动机内电阻消耗的功率,由能量守恒定律可求得输出功率(机械功率)
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,质量为m的金属棒CD放在水平放置、宽为L的光滑金属框架上,框架中接有一个阻值为R的电阻,金属棒的电阻为r,其余电阻不计,今对金属棒施一水平恒力F,使金属棒由静止开始运动,求:
(1)金属棒哪端电势高?
(2)金属棒的最大速度vm?
(3)金属棒达到最大速度vm时立即撤去外力F,这以后电路中释放的热量为多少?
参考答案:(1)由右手定则得知,CD棒产生的感应电动势方向由C→D,D端相当于电源的正极,电势较高.
(2)金属棒以最大速度运动时产生的感应电动势?E=BLvm
回路中的感应电流?I=ER+r
达到最大速度时金属棒所受外力与安培力大小相等,即
F=F安=BIL
由以上各式解得金属棒的最大速度?vm=F(R+r)B2L2
(3)金属棒停止运动时其动能完全转化为内能,即
? Q=12mv2m=mF2(R+r)22B4L4
答:
(1)金属棒D端电势高.
(2)金属棒的最大速度vm为F(R+r)B2L2.
(3)金属棒达到最大速度vm时立即撤去外力F,这以后电路中释放的热量为mF2(R+r)22B4L4.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10 m/s2)

参考答案:解:小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A板时速度为零。设两板间电压为UAB
由动能定理得-mgd-qUAB=0-
①
∴滑动变阻器两端电压U=UAB=8V ②
设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得I=
③
滑动变阻器接入电路的电阻
④
电源的输出功率P=I2(R+R
)=23 W ⑤
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如右图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,三个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、
、
表示.下列判断正确的是( )

A.I减小,
增大
B.I减小,
增大
C.I增大,
增大
D.I增大,
增大
参考答案:B
本题解析:闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻R增大,根据闭合电路欧姆定律分析得知,干路电流
减小,路端电压U增大.
的电压等于路端电压,则流过
电流
增大.流过电流表的电流
,
减小,
增大,I减小,
的电压减小,即电压表
的示数
减小.电压表
示数
,U增大,
减小,则
增大.所以,I减小,
减小,
增大.
故选B
点评:对于电路的动态分析问题,首先要认清电路部分的连接关系,往往按“局部→整体→局部”思路分析.
本题难度:一般
5、填空题 在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,测得最大路端电压为Ua=1.2V,最大电流为Ib=0.5A,实验共记录五组数据,作图得到伏-安图线,如图所示.则 a、b两状态时电池消耗的总功率之差为_________W;测量范围内电池最大输出功率为_________W.
?
参考答案:0.375;? 0.45
本题解析:根据图像可以知道电池电动势E=1.5V,内阻r=
,电源消耗功率P=EI,则则 a、b两状态时电池消耗的总功率之差为:
,当内外电阻相等时电池的输出功率最大,最大功率
0.28W。
本题难度:简单