焦耳定律 知识点题库

如图所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1R2R3消耗的电功率一样大,则电阻之比R1R2R3是(  )


A . 1∶1∶1 B . 4∶1∶1 C . 1∶4∶4 D . 1∶2∶2

如图甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动.线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连.线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知.在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动.求:

  1. (1) 0~t1时间内通过电阻R的电流大小;

  2. (2) 线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;

  3. (3) 线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量.

一台正常工作的电扇,线圈电阻是5Ω,电流为0.8A,求:

  1. (1) 电扇的发热功率;

  2. (2) 10min内电扇产生的热量.

手持小型电风扇的电压为8V,正常工作时的电流为2A,电风扇的电机内阻为0.6Ω,问电风扇正常工作时的电功率为w,热功率为 w.

如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,不考虑线框的动能,若外力对线框做的功分别为Wa、Wb , 则Wa:Wb为(   )

A . 1:1 B . 1:2 C . 1:4 D . 1:8
分别将阻值不同的电阻接到两个相同的电源两端,如图所示,已知R1>R2 , 在通过两电阻相同电量的过程中,则(   )

A . 电路Ⅰ中电源内阻产生热量多 B . 电路Ⅰ中外电路产生的热量多 C . 电路Ⅰ中电源做功多 D . 电路Ⅰ中电源的效率高

如图所示,在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场,OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨,其中OCA满足曲线方程 ,C为导轨的最右端,导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1和R2 , 其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω.现有一足够长、质量m=0.10kg的金属棒MN在竖直向上的外力F作用下,以v=3.0m/s的速度向上匀速运动,设棒与两导轨接触良好,除电阻R1、R2外其余电阻不计,g取10m/s2

求:

  1. (1) 金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值;

  2. (2) 外力F的最大值;

  3. (3) 金属棒MN滑过导轨OC段,整个回路产生的热量.

一台额定电压为U的电动机,它的电阻为R,正常工作时通过的电流为I,则(  )
A . 电动机t秒内产生的热量是Q=UIt B . 电动机t秒内产生的热量是Q=I2Rt C . 电动机的功率为P=I2R D . 电动机的功率为P=U2/R
如图所示,N=50匝的矩形线圈abcdab边长l1=20 cm,ad边长l2=25 cm,放在磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3 000 r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,t=0时线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外、cd边转入纸里.求:

  1. (1) t=0时感应电流的方向;
  2. (2) 感应电动势的瞬时值表达式;
  3. (3) 线圈转一圈外力做的功;
  4. (4) 从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量.
下列电学元件中,没有利用电流热效应进行工作的是(   )
A . 电饭煲 B . 白炽灯 C . 保险丝 D . 电容器
                         
  1. (1) 北斗系统在航海中有重要的应用,轮船上的接收设备可以通过接收卫星的信息,进而确定自己的位置.在此过程中,该设备接收信息主要利用了(   )
    A . 声波 B . 电磁波 C . 太阳能 D . 电磁场
  2. (2) 如图所示的电场中,从P点沿着电场线方向,电场强度逐渐增大的是(   )
    A . B . C . D .
  3. (3) 通过电阻R的电流强度为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流强度为 ,则在时间t内产生的热量为(   )
    A . B . C . 2Q D . 4Q
  4. (4) 电子通过磁场时会发生偏转,这是因为受到:(   )
    A . 库仑力的作用 B . 万有引力的作用 C . 洛伦兹力的作用 D . 安培力的作用
  5. (5) 如图所示,有一匀强磁场,磁感应强度B=1T。有一段长L=0.1m的导线垂直磁场方向放置,当导线中通以I=0.5的水平向右的电流时,则导线所受安培力的方向是垂直导线(选填“向上”或“向下”);导线所受到的安培力F的大小为 N。

  6. (6) 如图所示,桌面上放一单匝线圈,线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体。在磁体竖直向下运动的过程中,则

    ①穿过线圈的磁通量将变大还是变小;

    ②在上述过程中,穿过线圈的磁通量变化了0.1Wb,经历的时间为0.5s,线圈中的感应电动势为多大?

一个电动势为 3V、内阻不能忽略的电池两端接一电阻 R,当有 1C 的电荷通过 R 时,R 上产生的焦耳热可能为(   )
A . 5J B . 2J C . 3J D . 4J
如图所示,MN、PQ为足够长的光滑平行导轨,间距L=0.5m。导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.NQ⊥MN,NQ间连接有一个R=3Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1T.将一根质量为m=0.02kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r=2Ω,其余部分电阻不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd距离NQ为s=0.5m,g=10m/s2

  1. (1) 求金属棒达到稳定时的速度是多大。
  2. (2) 金属棒从静止开始到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?
  3. (3) 若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为多大?
如图所示,光滑平行金属轨道的倾角为θ,宽度为L.在此空间存在着垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B.在轨道上端连接阻值为R的电阻.质量为m电阻为 R的金属棒搁在轨道上,由静止释放,在下滑过程中,始终与轨道垂直,且接触良好.轨道的电阻不计.当金属棒下滑高度达h时,其速度恰好达最大.试求:

  1. (1) 金属棒下滑过程中的最大加速度.
  2. (2) 金属棒下滑过程中的最大速度.
  3. (3) 金属棒从开始下滑到速度达最大的过程中,电阻R所产生的热量
如图所示,平行光滑长导轨处于同一水平面内,相距为l,电阻不计,左端与阻值为R的电阻相连.金属杆质量为m,电阻为r,垂直于两导轨放置,整个装置放在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.现对杆施加一水平向右的恒定拉力F,使它由静止开始运动.求:

  1. (1) 当杆的速度为v时,杆的加速度a;
  2. (2) 杆稳定时的速度
  3. (3) 若杆从静止到达稳定的过程中,杆运动的距离为s,则此过程回路中产生的热量Q为多少?
如图所示,两光滑的平行金属导轨间距为L=0.5 m,与水平面成θ=30°角。区域ABCD、CDFE内分别有宽度为d=0.2 m垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度均为B=0.6 T。细金属棒P1、P2质量均为m=0.1 kg,电阻均为r=0.3 Ω,用长为d的轻质绝缘细杆垂直P1、P2将其固定,并使P1、P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好,导轨电阻不计。用平行于导轨的拉力F将P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿过两磁场区域,g取10 m/s2。求:

  1. (1) 金属棒P1在ABCD磁场中运动时,拉力F的大小;
  2. (2) 从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,拉力F的最大功率;
  3. (3) 从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,电路中产生的热量。
把如图所示的交变电流通过定值电阻R,经过一个周期T,产生的热量是多少:(   )

A . B . C . D .
电磁感应现象的发现,标志着人类从蒸汽机时代步入了电气化时代,下列设备利用电流热效应原理的是(   )
A . 图片_x0020_100001 电风扇 B . 图片_x0020_100002 电熨斗 C . 图片_x0020_100003 发电机 D . 图片_x0020_100004 电磁起重机
一个小型电热器若接在输出电压为10v的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为 .如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为(   )
A . 5V B . 5 V C . 10V D . 10 V
如图所示,弯折成90°角的两根足够长金属导轨平行竖直放置,形成左右两个斜导轨平面,左导轨平面与水平面成37°角,右导轨平面与水平面成53°角,两导轨间距 , 电阻不计。同种材料、粗细均匀的正方形金属框abcd边长也为L,a、d两点通过金属铰链与导轨连接。在外力作用下,使金属框abcd以ad边为转轴逆时针匀速转动,转动角速度时刻,ab边、cd边分别与导轨重合,此时水平放置的金属杆ef在导轨上由静止释放。已知杆ef与导轨之间的动摩擦因数(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。金属框abcd各边电阻均为;杆ef质量 , 电阻为 , 空间存在平行于导轨且斜向上的匀强磁场,磁感应强度 , 不计ef、ad与导轨间的接触电阻。(

  1. (1) 金属框abcd从时刻转至90°时,请比较点与点的电势高低,并求出边产生的电动势;
  2. (2) 金属框abcd从时刻转过180°的过程中,求金属框abcd产生的焦耳热;
  3. (3) 金属框abcd从时刻转过90°时,求杆ef的瞬时速度大小。