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高中物理
焦耳定律
焦耳定律 知识点题库
某电阻的阻值为5Ω,通过的电流为2A,则它在10s的时间内产生的热量为()
A .
100J
B .
200J
C .
20J
D .
2J
一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的电流,在相同时间内( )
A .
电炉放热与电动机放热相等
B .
电炉两端电压小于电动机两端电压
C .
电炉两端电压等于电动机两端电压
D .
电动机消耗的功率大于电炉的功率
如图所示,一正方形闭合金属线框abcd放在粗糙绝缘水平面上,在其右侧有边界为c′d′的匀强磁场,磁场磁感应强度为B,方向垂直于水平面向下.正方形闭合金属线框的边长为L、质量为m、电阻为R,线框与水平面间的动摩擦因数为u.开始时金属线框的ab边与磁场边界c′d′重合.现使金属线框以初速度v
0
沿水平面滑入磁场区域,运动一段时间后停止,停止后金属线框的dc边与磁场边界c′d′的距离也为L.则下列说法正确的是( )
A .
整个过程中,该装置产生的总热量为
mv
0
2
B .
整个过程中,该装置产生的总热量为2μmgL
C .
整个过程中,ab边产生的焦耳热为
mv
0
2
D .
整个过程中,ab边产生的焦耳热为
mv
0
2
﹣
umgL
如图所示为两电阻R
1
和R
2
的伏安特性曲线.下列判断正确的是( )
A .
电阻R
1
的阻值较大
B .
电阻R
2
的阻值较大
C .
若将两电阻串联后接入电路,则R
1
的发热功率较小
D .
若将两电阻并联后接入电路,则R
1
的发热功率较大
如图,质量为M的足够长金属导 轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱.导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R
0
. 以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B.在t=0时刻,一水平向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.
(1) 求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式;
(2) 写出拉力F的表达式,并求经过多少时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少?
(3) 某一过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为W,求导轨动能的增加量.
如图所示,一质量m
1
=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m
2
=0.5kg的小物体(可视为质点).现有一质量m
0
=0.05kg的子弹以水平速度v
0
=100m/s射中小车左端并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车顶端的动摩擦因数为μ=0.8,最终小物体以2m/s的速度离开小车.g取10m/s
2
. 求:
(1) 子弹相对小车静止时,小车的速度大小;
(2) 子弹打入小车时产生的热量
(3) 小车的末速度和长度.
电动机正常工作时( )
A .
电能全部转化为内能
B .
电能全部转化为机械能
C .
电能主要转化为机械能,只有一小部分转化为内能
D .
电功率等于热功率之和
一个R=10Ω的电阻当它接在U=10V的电压上时,经过t=10分钟产生的热量Q是多少?热功率P是多少?
某导体的电阻是2Ω,当大小为1A的电流通过时,1分钟后产生的热量是多少J?
多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇,过去是用变压器来实现上述调节的,缺点是成本高、体积大、效率低,且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速.现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的,如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压,即在正弦式电流的每一个
周期中,前面的
被截去,从而改变了电灯上的电压.那么现在电灯上的电压为( )
A .
U
m
B .
C .
D .
一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q
方
;若该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为Q
正
。该电阻上电压的峰值为u
0
, 周期为T,如图所示。则Q
方
: Q
正
等于( )
A .
B .
C .
1:2
D .
2:1
如图甲所示为一对间距为
d
且竖直固定放置的平行光滑金属导轨.在导轨下端接有一阻值为
R
的定值电阻,导轨上方放着一质量为
m
、长度为
L
的金属棒
PQ
(已知
L
>
d
).导轨下部处于垂直导轨平面向外的匀强磁场中,磁场上边界距导轨下端为
h
, 磁感应强度随时间变化情况如图乙所示.金属棒
PQ
从
t
=0以前某时刻自由释放,
t
0
时刻进入磁场并恰好开始做匀速直线运动,金属棒
PQ
与金属导轨的电阻不计,棒在下落过程中始终与导轨接触良好,求:
(1) 金属棒匀速运动的速度大小
v
;
(2)
t
1
时刻(
t
1
<
t
0
),流过电阻
R
的电流
I
1
;
(3)
t
2
时刻(
t
2
>
t
0
),流过电阻
R
的电流
I
2
;
(4) 0~
t
2
时间内,电阻
R
产生的焦耳热
Q
.
如图甲所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d=1m,倾角θ=37°,轨道顶端连有一阻值为R=2Ω的定值电阻,整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场,磁感应强度B的变化规律如图乙所示现用力将质量m=0.4kg,电阻产r=2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l=2m处,在4s时刻撤去外力,之后导体棒下滑距离x
0
=1.5m后达到最大速度,导体棒与导轨接触良好。求:
(1) 0﹣4s内通过导体棒ab的电流大小和方向;
(2) 导体棒ab的最大速度v
m
;
(3) 撤去外力后,导体棒ab下滑2m的过程中,在ab棒上产生的焦耳热Q。
通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,通过的电流为2I,则在时间t内产生的热量为( )
A .
4Q
B .
Q
C .
8Q
D .
Q
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2I,则在时间t内产生的热量为( )
A .
2Q
B .
4Q
C .
6Q
D .
8Q
如图甲所示,边长L=0.4m的正方形线框总电阻R=1Ω(在图中用等效电阻画出),方向垂直纸面向外的磁场充满整个线框平面.磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A .
回路中电流方向沿逆时针方向
B .
线框所受安培力逐渐减小
C .
5s末回路中的电动势为0.08V
D .
0−6s内回路中产生的电热为3.84×10
−2
J
如图所示为水平放置的固定光滑平行直轨道,窄轨间距为L,宽轨间距为2L.轨道处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,质量分别为m、2m的金属棒a、b垂直于导轨静止放置,其电阻分别为R、2R,现给a棒一向右的初速度v
0
, 经t时间后两棒达到匀速运动两棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触,不计导轨电阻,b棒一直在宽轨上运动。下列说法正确的是( )
A .
b棒开始运动时的加速度大小为
B .
b棒匀速运动的速度大小为
C .
整个过程中通过b棒的电荷量为
D .
整个过程中b棒产生的热量为
如图所示,光滑固定金属导轨M,N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时(重力加速度为g)( )
A .
P,Q会互相远离
B .
磁铁下落的加速度大于g
C .
磁铁的动能的增加量等于其势能的减少量
D .
导体棒P,Q与导轨组成的回路中产生的感应电流的方向与磁铁下方是N极还是S极有关
如图所示,两根电阻不计、长度均为
的平行导轨MN、PQ固定于方向竖直向下的匀强磁场中,导轨的间距为
, 导轨右端连接着一阻值
的定值电阻和理想交流电流表,长度为1m、电阻
的导体棒垂直导轨放置。第1次,开关S断开,保持磁感应强度大小恒为
, 导体棒以OO
1
为平衡位置在导轨上左右往复运动,其速度随时间的关系为
, 电流表的示数为I;第2次,拿走导体棒,闭合开关S,使磁感强度随时间按图乙所示规律变化,电流表的示数仍为I,则下列说法正确的是( )
A .
第1次产生的是周期为1s的正弦交流电
B .
第2次产生的是周期为10s的交流电
C .
电流表的示数
D .
两种情况下1s内定值电阻R上产生的热量均为
如图甲所示,发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具,它在飞起时能够持续发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化:如图乙所示,半径为L的导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O
1
O
2
以角速度ω逆时针匀速转动(俯视)。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OP、OQ、OR,辐条互成120°角。在圆环左半部分张角也为120°角的范围内(两条虚线之间)分布着垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场,在转轴O
1
O
2
与圆环的边缘之间通过电刷M、N与一个LED灯相连。假设LED灯电阻为r,其他电阻不计,从辐条OP进入磁场开始计时。在辐条OP转过120°的过程中,下列说法中正确的是( )
A .
O,P两端电压为
BL
2
ω
B .
通过LED灯的电流为
C .
整个装置消耗的电能为
D .
增大磁感应强度可以使LED灯发光时更亮
<<
<
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23章对于连长太太的到来,每个人都显示出了
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