六、电流的热效应 知识点题库

中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。报道称,新一代高速列车牵引功率达9000kW,持续运行速度为350km/h,则新一代高速列车沿全长约1300km的京沪线从北京到上海,在动力上耗电约为()


A . 3.3×104kW·h B . 3.1×106kW·h C . 1.8×104kW·h D . 3.3×105kW·h
如图所示,电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,已知R0=r,滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,下列说法中正确的是(   )

A . 电源的输出功率先变小后变大 B . 电源的输出功率先变大后变小 C . 滑动变阻器消耗的功率变小 D . 定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小
两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B并联在电路中,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直径为2d,那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为(   )

A . QA:QB=2:1 B . QA:QB=4:1 C . QA:QB=1:1 D . QA:QB=1:2
如图电路,E=8V,r=1Ω,R0=3Ω,变阻器R的可调范围为0~10Ω,S闭合,

  1. (1) 在变阻器的阻值R=Ω时,变阻器R消耗的功率最大,为 W.

  2. (2) 在变阻器的阻值R=Ω时,定值电阻R0消耗的功率最大,为 W.

将一个标有“220V,60W”字样的灯泡接入电路,当灯泡两端电压降低为200V时,灯泡消耗的功率是多大?当灯泡两端电压升高到230V时,流过灯泡的电流时多大?

如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,轨距为L=1m,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其阻值忽略不计.空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.P、M间接有阻值R1的定值电阻,Q、N间接变阻箱R.现从静止释放ab,改变变阻箱的阻值R,测得最大速度为vm , 得到 的关系如图所示.若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取l0m/s2 . 求:

  1. (1) 金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1

  2. (2) 当变阻箱R取4Ω时,且金属杆ab运动的加速度为 gsinθ时,此时金属杆ab运动的速度;

  3. (3) 当变阻箱R取4Ω时,且金属杆ab运动的速度为 时,定值电阻R1消耗的电功率.

某小型发电站的发电机输出的交流电压为500V,输出电功率为50kW,如果用电阻为3Ω的输电线向远处用户送电,这时用户获得的电压和电功率是多少?假如,要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%,则发电站要安装一个升压变压器,到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用,不考虑变压器的能量损失,这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少?

关于四个公式①P=UI;②P=I2R;③P= ;④P= ,下列叙述正确的是(  )
A . 公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B . 公式②适用于任何电路的热功率的计算 C . 公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D . 以上均不正确
如图所示,边长为L,电阻不计的单匝正方形金属线框位于竖直平面内,连接的小灯泡的额定功率为P,线框及小灯泡的总质量为m,在线框的下方有宽度一定的匀强磁场区域,磁感应强度方向垂直线框平面向外,其上、下边界与线框底边均水平。线框从图示位置开始静止下落,穿越磁场的过程中,小灯泡始终正常发光。忽略灯泡大小对电路的影响,求:

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  1. (1) 线框下边界刚进入磁场时感应电流的方向;
  2. (2) 线框穿越磁场的时间;
  3. (3) 线框穿越磁场的过程中,灯泡产生的焦耳热。
两根相距为L且足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置,它们最右端接有阻值为R的电阻,导轨一部分在同一水平面内,另一部分与水平面的夹角为θ.质量均为m,电阻为R的相同金属细杆ab、cd与导轨垂直接触,导轨的电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中,当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下沿导轨匀速运动时,cd杆恰好处于静止状态。重力加速度为g,以下说法正确的是(   )

A . ab杆所受拉力F的大小为 B . ab杆两端的电势差 C . 电阻的发热功率为 D . v与m大小的关系为
如图是一台小型发电机示意图,矩形线圈在匀强磁场中绕 轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直。矩形线圈面积为 ,匝数 匝,线圈电阻 ,磁场的磁感应强度 。线圈绕 轴以 的角速度匀速转动。线圈两端外接电阻 的小灯泡和一个理想交流电表。求:

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  1. (1) 线圈中产生的感应电动势的最大值;
  2. (2) 电流表的读数;
  3. (3) 小灯泡消耗的电功率。
2020Robotex世界机器人大会京津冀选拔赛于10月1日在北京开幕,大会中出现如图所示的一种服务型机器人,其额定功率为48W,额定工作电压为24V,机器人的锂电池容量为20Ah。则机器人(   )

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A . 额定工作电流为20A B . 充满电后最长工作时间为2h C . 电池充满电后总电量为 D . 以额定电流工作时毎秒消耗能量为20J
如图,电池组的电动势E=28V,内电阻r = 1Ω,电阻R1=3Ω,R2=40Ω,小电动机M的内电阻r1=2Ω。当小电动机M稳定转动时,电流表A的读数为0.5A,求:

  1. (1) 电路中的总电流;
  2. (2) 电动机输出机械能的电功率。
在图示电路中,电源的电动势为13.5V、内阻为1Ω,电动机M的内阻为0.5Ω,灯泡标有“12V  0.5A”的字样。闭合开关后,电动机M正常转动,电压表的示数为12V。不考虑电压表、电流表的内阻对电路的影响。下列说法正确的是(   )

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A . 电流表的示数为2A B . 电动机M内部消耗的电功率为0.5W C . 电动机M的效率为88.9% D . 电动机M的机械功率为11.5W
近几年,国产手机日益受到国人的青睐。如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2所示,在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内(   )

A . 手机电池产生的焦耳热为 B . 手机电池储存的化学能为 C . 充电宝产生的热功率为 D . 充电宝输出的电功率为
如图所示,是2021年市场上出现的某新款智能手表,其平均充电电压为5.0V,充电电流为1000mA。如果每3天要为手表充电2小时,当地电价为0.60元/度,则一年要用的电费约是(   )

A . 0.08元 B . 0.8元 C . 8元 D . 80元
现在很多手机在倡导环保的形势下取消了一起搭配的手机充电头。日常生活中我们往往会遇到给不同的手机或电子设备充电的情况,于是能够支持各种充电协议的智能充电器应运而生。一款某品牌氮化镓智能充电器的铭牌如图所示。则下列说法错误的是(   )

A . 该充电器以最大输出功率输出时,输出电压是 B . 该充电器给支持协议的容量为 , 额定电压为的电池充电,从0至充满需要至少1小时 C . 家用电路中偶尔会有瞬时的脉冲电压存在,该充电器最大允许脉冲电压的峰值约为 D . 某电池充电电压为 , 最大充电电流不超过 , 则充电器对它充电时的输出功率为
如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,导轨的电阻不计。导轨顶端M、P两点间接有滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。一根质量为m、电阻不计的均匀直金属杆ab放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好。空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直斜面向下的匀强磁场。调节滑动变阻器的滑片,使得滑动变阻器接入电路的阻值为2R,让ab由静止开始沿导轨下滑,不计空气阻力。重力加速度大小为g。

  1. (1) 求ab下滑的最大速度vm
  2. (2) 求ab下滑的速度最大时,定值电阻上消耗的电功率P;
  3. (3) 若在ab由静止开始至下滑到速度最大的过程中,定值电阻上产生的焦耳热为Q,求该过程中ab下滑的距离x以及通过滑动变阻器的电荷量q。
如图所示,两根半径为的四分之一光滑圆弧轨道,间距为 , 轨道电阻不计。在其上端连有一阻值为的电阻,圆弧轨道处于辐向磁场中,所在处的磁感应强度大小均为 , 其顶端A、B与圆心处等高。两根完全相同的金属棒mn、pq在轨道顶端和底端,e、f是两段光滑的绝缘材料,紧靠圆弧轨道最底端,足够长的光滑金属轨道左侧是一个的电容器。将金属棒mn从轨道顶端处由静止释放。已知当金属棒到达如图所示的位置,金属棒的速度达到最大,此时金属棒与轨道圆心连线所在平面和水平面夹角为。mn棒到达最底端时速度为(此时与pq还没有碰撞)。已知金属棒mn,pq质量均为、电阻均为 , 求:

  1. (1) 当金属棒的速度最大时,流经金属棒pq的电流方向和pq金属棒此时的热功率;
  2. (2) 金属棒滑到轨道底端的整个过程(此时与pq还没有碰撞)中流经电阻R的电量;
  3. (3) 金属棒mn和pq发生碰撞后粘在一起运动,经过两小段光滑绝缘材料e,f后继续向左运动,进入磁感应强度为的匀强磁场,求金属棒最后的速度大小。
如图甲所示,在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。磁场方向向上为正,磁感应强度B随时间t按图乙变化,下列分析正确的是(   )

A . t=1s时环中的磁通量为零,环内的感应电流为零 B . 0~2s内环上小段导体受到的安培力始终指向圆心 C . 0~2s内环上小段导体受到的安培力先变小后变大 D . 0~2s内感应电流的功率不变
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