5 焦耳定律 知识点题库

下列家用电器当中不是利用电流的热效应工作的是(    )

A . 电茶壶 B . 电熨斗 C . 电视机 D . 白炽灯
如图所示,矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为l2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100 rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω.试求:

  1. (1) 穿过线圈平面的最大磁通量Φm

  2. (2) 线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势e的大小;

  3. (3) 1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小.

如图甲所示,空间存在方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,其间距L=0.2m,连在导轨一端的电阻R=0.4Ω,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒.从零时刻开始,对ab施加一个大小为F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨滑动,滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的v﹣t图像,其中AO是图像在O点的切线,AB是图像的渐近线.除R以外,其余部分的电阻均不计.设滑动摩擦力等于最大静摩擦力.已知当棒的位移为10m时,其速度达到了最大速度10m/s.求:

  1. (1) 在棒运动10m过程中电阻R上产生的焦耳热;

  2. (2) 磁感强度B的大小.

如图所示,两根足够长的平行金属导轨间距l=0.50m,倾角θ=53°,导轨上端串接电阻R=0.05Ω.在导轨间长d=0.56m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下、磁感应强度B=2.0T的匀强磁场.质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上,用轻质细绳跨过定滑轮与拉杆GH(GH杆的质量不计)相连.某同学用F=80N的恒力竖直向下拉动GH杆,使CD棒从图中初始位置由静止开始运动,刚进入磁场时速度为v=2.4m/s,当CD棒到达磁场上边界时该同学松手.g=10m/s2 , sin 53°=0.8,不计其它电阻和一切摩擦.求:


  1. (1) CD棒的初始位置与磁场区域下边界的距离s;

  2. (2) 该同学松手后,CD棒能继续上升的最大高度h;

  3. (3) 在拉升CD棒的过程中,该同学所做的功W和电阻R上产生的热量Q.

如图1所示,四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上,间距均为h.在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同,方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度的大小按图2B﹣t图变化.现有一个长方形金属线框ABCD,质量为m,电阻为R,AB=CD=L,AD=BC=2h.用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂,AB边与M2N2重合(仍位于磁场中).t0(未知)时刻磁感应强度为B0(已知),且此时刻细线恰好松弛.之后剪断细线,当CD边到达磁场Ⅱ区的中间位置时线框恰好匀速运动.空气阻力不计,重力加速度为g.

  1. (1) 求t0的值;
  2. (2) 求线框AB边到达M4N4时的速率v;
  3. (3) 从剪断细线到整个线框通过两个磁场区域的过程中产生的热量.
如图所示,磁感应强度为B,方向向右的匀强磁场中有正方形线框abcd,电阻为R,边长为L,每边质量为m,开始时线框处于水平位置且dc边与磁场垂直.把线圈由静止释放使它以dc为轴,在t秒内由水平位置转到竖直位置刚好又静止下来,则在这过程中,线框中平均感应电动势为,产生的热量为

如图所示,边长为L的正方形闭合导体线框abed质量为m,在方向水平的匀强磁场上方某高度处自由落下并穿过磁场区域.线框在下落过程中形状不变,ab边始终保持与磁场边界线平行,线框平面与磁场方向垂直.已知磁场区域高度h>L,重力加速度为g,下列判断正确的是( )

A . 若进入磁场时线框做匀速运动,则离开磁场时线框也一定做匀速运动 B . 若进入磁场时线框做减速运动,则离开磁场时线框也一定做减速运动 C . 若进入磁场过程中线框产生的热量为mgL,则离开磁场过程中线框产生的热量也一定等于mgL D . 若进入磁场过程线框截面中通过的电量为q,则离开磁场过程线框中通过的电量也一定等于q

如图关于电饭锅的说法错误的是(   )

A . 电饭锅中的温度传感器其主要元件是感温铁氧体 B . 感温铁氧体在常温下具有磁性,温度超过“居里点”将失去磁性 C . 用电饭锅烧水时,水开能自动断电(常压下) D . 用电饭锅煮饭时,若温控开关断电后,它不能自动复位
焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量,跟成正比.表达式: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 ,则在时间t内产生的热量为(  )
A . 4Q B . 2Q C . D .
如图所示是一直流电动机提升重物的装置;已知重物质量为m=50kg,电源输出电压U=110V保持不变,电动机线圈电阻R=4Ω,不计各处摩擦,当电动机以某一速度匀速向上提升重物时,电路中的电流I=5A(g=10m/s2)则: (  )

A . 电源的输出功率为100W B . 电动机线圈电阻R的发热功率550W C . 提升重物的功率为450W D . 电动机的效率为81.8%
在一根导线两端加上一定的电压,每秒内发出一定的热量,今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后,再加上同样的电压,则这根导线每秒所产生的热量是原来的多少倍?
如图所示,今有一个长20 cm、宽10 cm,共有500匝的矩形线圈,在外力作用下在B=0.10 T匀强磁场中,以恒定的角速度 rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,发电机线圈两端与R=100 Ω的电阻构成闭合回路,线圈内阻不计。(保留2位有效数字)求:

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  1. (1) 线圈转动时产生感应电动势的最大值;
  2. (2) 从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过90º角的过程中通过电阻R横截面的电荷量;
  3. (3) 线圈匀速转动10 s,电流通过电阻R产生的焦耳热。
如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨.间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=37°,N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T.将一根质量m=0.05kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒及导轨的电阻不计.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导轨垂直,且与导轨接触良好.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数 ,当金属棒滑至 处时,其速度大小开始保持不变,位置cd与ab之间的距离 .已知 .求:

  1. (1) 金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小;
  2. (2) 金属棒达到cd处的速度大小;
  3. (3) 金属棒由位置ab运动到cd的过程中,电阻R产生的热量.
多数同学家里都有调光灯、调速电风扇。以前是用变压器来实现的,缺点是成本高、体积大、效率低,且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速。现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。如图所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压。即在正弦交流电的每一个二分之一周期中,前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少,从而改变电灯上的电压,那么现在电灯上的电压为(    )

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A . B . C . D .
如图甲所示,电阻不计且间距L=1m的光滑平行金属导轨倾斜放置,与水平面倾角θ=37°,上端接一阻值0.8Ω的电阻,虚线 下方有垂直于导轨平面向上、磁感应强度为1T的匀强磁场。现将质量0.5kg、电阻0.2Ω的金属杆ab从 的上方某处由静止释放,金属杆ab在下滑的过程中与导轨保持良好接触且始终 平行,下滑3m的过程中加速度a与下滑距离x的关系图象如图乙所示,g取10m/s2 , 求:

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  1. (1) ab棒在下滑至3m时的速度;
  2. (2) ab棒在下滑3m过程中,R产生的热量;
  3. (3) ab棒从 上方多远处由静止释放?
一个阻值为10Ω的定值电阻,在10s内产生的热量为400J,则通过该定值电阻的恒定电流为(   )
A . 4A B . 3A C . 2A D . 1A
两个完全相同的电热器分别通以如图甲、乙所示的交变电流,在相同时间内两电热器产生的热量之比Q:Q为(  )

A . 1:2 B . C . D . 2:1
一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为 ;若该电阻接到正弦交流电源上,在个周期内产生的热量为 ,该电阻上电压的峰值均为 ,周期均为T,如图甲、乙所示。则 等于(   )

A . B . C . 2∶1 D . 1∶2
一电阻为10Ω的金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,穿过线框的磁通量随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为(   )

A . B . C . D .
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