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1、计算题 如图所示,由粗细均匀的电阻丝绕成的矩形导线框abcd固定于水平面上,导线框边长
=L,
=2L,整个线框处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,导线框上各段导线的电阻与其长度成正比,已知该种电阻丝单位长度上的电阻为
,
的单位是Ω/m.今在导线框上放置一个与ab边平行且与导线框接触良好的金属棒MN,MN的电阻为r,其材料与导线框的材料不同.金属棒MN在外力作用下沿x轴正方向做速度为v的匀速运动,在金属棒从导线框最左端(该处x=0)运动到导线框最右端的过程中:

(1)请写出金属棒中的感应电流I随x变化的函数关系式;
(2)试证明当金属棒运动到bc段中点时,MN两点间电压最大,并请写出最大电压Um的表达式;
(3)试求出在此过程中,金属棒提供的最大电功率Pm;
(4)试讨论在此过程中,导线框上消耗的电功率可能的变化情况.
参考答案:(1)
(2)
(3)
(4)先变大后变小
本题解析:(1) E= BLv,?
?
(2)M、N两点间电压
,当外电路电阻最大时,U有最大值
。.
因为外电路电阻
,当
,即x=L时,R有最大值,所以x=L时,即金属棒在bc中点时M、N两点间电压有最大值,即
。
(3)
?
(4)外电路电阻
,
。
当r<
,即r<
时,导线框上消耗的电功率先变小,后变大;当
< r<
,即
<r<
时,导线框上消耗的电功率先变大,后变小,再变大,再变小;当r>
,即r>
时,导线框上消耗的电功率先变大,后变小.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示的U-I图像,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合回路,由图可知(? )

A.R的阻值为1.5Ω
B.电源电动势为3V,内阻为0.5Ω
C.电源的输出功率为3.0W
D.电源内部消耗的功率为1.5W
参考答案:AD
本题解析:由图线I可知电源电动势为3V,短路电流为2A,电源内阻为1.5Ω,由图线II可知电阻R阻值为1.5Ω,交点表示电源与电阻串联后,电阻R来那个短电压为1.5V,电流为1A,此时电源输出功率为总功率的0.5倍,内电路功率等于外电路功率,AD正确
点评:难度较小,对于伏安特性曲线,要明确截距、斜率的物理意义,从本题来看,从两个图线上能够得出的数值有:电动势、内阻、外电阻阻值等
本题难度:简单
3、选择题 一直流电动机正常工作时两端的电压为U,通过的电流为I,电动机线圈的电阻为r。该电动机正常工作时,下列说法正确的是(? )
A.电动机消耗的电功率为
B.电动机的输出功率为
C.电动机的发热功率为
D.I、U、r三个量间满足
参考答案:ABC
本题解析:电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不再成立,其电功率
,发热功率
,所以电动机的输出功率为
,A、B、C正确,由于欧姆定律不再成立,
,
,所以D错误,
故选ABC,
点评:要注意在非纯电阻电路中,求电功率,只能用
,求发热功率只能用
,由于欧姆定律不成立,
,
本题难度:一般
4、选择题 如图所示的电路中,定值电阻的阻值为10Ω,电动机M的线圈阻值为2Ω,a、b两端加有44V的恒定电压,理想电压表的示数为24V,由此可知:(?)

A.通过电动机的电流为12A
B.电动机消耗的功率为48W
C.电动机线圈在1分钟内产生的热量为48J
D.电动机输出的机械功率为8W
参考答案:B
本题解析:电动机工作时为非纯电阻电路,不满足欧姆定律。定值电阻的电压
,电动机与电阻串联,电流相等,根据欧姆定律
, 所以A错误;电动机消耗的电功率
,所以B正确;电动机线圈在1分钟内产生的热量为
,所以C错误;电动机输出的机械功率为
,所以D错误。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L上标有“6V12W”字样,电动机线圈的电阻
.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是(? )

A.电动机的输入功率为l0w
B.电动机的输出功率为l2W
C.电动机的热功率为2.0W
D.整个电路消耗的电功率为22W
参考答案:C
本题解析:灯泡正常发光说明灯泡电压等于额定电压即
?,据串联电路电流处处相等,各用电器两端电压之和等于总电压判断电动机两端电压
,电流等于灯泡的额定电流即
。那么电动机的输入功率
选项A错。电动机的热功率
选项C对。电动机输出功率
选项B错。整个电路消耗的功率
选项D错。
本题难度:一般