焦耳定律 知识点题库

加在某电动机上的电压是U(V),电动机消耗的电功率为P(W),电动机线圈的电阻为r(Ω),则电动机线圈上消耗的电热功率为(  )

A . P B . C . D .
“电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.”这个规律用公式表示为Q=I2Rt.通过实验发现这个规律的物理学家是(   )

A . 麦克斯韦 B . 奥斯特 C . 法拉第 D . 焦耳
光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程y=x2 , 其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中的虚线所示),一个小金属块从抛物线y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是(   )

A . mgb B . mv2 C . mg(b﹣a) D . mg(b﹣a)+ mv2

如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做直线运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的速度﹣时间图象,其中OA段是直线,AC段是曲线,DE是曲线图象的渐近线,小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W,此后功率保持不变,除R以外,其余部分的电阻均不计,g=10m/s2


  1. (1) 求导体棒在0~12s内的加速度大小;

  2. (2) 求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ及电阻R的阻值;

  3. (3) 若t=17s时,导体棒ab达最大速度,且0~17s内共发生位移100m,试求12~17s内R上产生的热量Q以及通过R的电荷量q.

如图所示,矩形线框abcd,ab=L1 , bc=L2 , 线框总电阻为r,ad间接电阻R,并串入电流表,以ad边为轴,线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动.求:

  1. (1) 电流表的示数;

  2. (2) 从图示位置转过90°角的过程中,电阻R上产生的热量.

一电饭煲和一台洗衣机同时并入u=311sin 314t V的交流电源上,均正常工作,用电流表分别测得电饭煲的电流是5A,洗衣机的电流是0.5A.下列说法正确的是(   )

A . 电饭煲的电阻是44Ω,洗衣机电动机线圈电阻是440Ω B . 电饭煲消耗的功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的功率为155.5 W C . 1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 J D . 电饭煲的发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
下列用电器或设备在工作过程中,将电能转化为机械能的是(   )
A . 电热水壶 B . 电动机 C . 电熨斗 D . 日光灯
在阴雨天气,由于阳光不足,热水器中的水温达不到所需要的温度,若在热水器内设计安装利用电阻丝辅助加热装置,如图所示,如要在最短的时间内将水加热到预期的温度,应将选择开关置于哪一个档位(   )

A . “0”档 B . “1”档 C . “2”档 D . “3”档
某电池组电动势为6V,如果不考虑它电池组内部的电阻,当把它的两极与20Ω的电阻连在一起时,则电路中的电流强度是,在20s内电阻产生的热量是

目前,空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用。根据图中铭牌上提供的信息,判断在12小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是(  )

A . 电冰箱比电风扇多 B . 电风扇比电冰箱多 C . 电风扇与电冰箱一样多 D . 电冰箱比电风扇可能多,也可能少
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%
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
规格为“220V,44W”的排风扇,线圈电阻是40Ω,求
  1. (1) 接上220V电压后,排风扇转化为机械能的功率和发热功率;
  2. (2) 如果接上220V电压后,扇叶被卡住不能转动,求排风扇消耗的功率和发热功率.
如图所示,在竖直面内有一半径为L的圆形光滑金属导轨CPD,处于磁感应强度大小为B、方向与导轨平面(纸面)垂直向里的匀强磁场中,圆心为O,直径CD水平,半径OP竖直O、D间用导线连接。一质量分布均匀的金属棒OA,长为L,电阻为R,质量为m,能绕水平轴O在竖直平面内自由转动,棒与导轨和轴O始终接触良好,一切摩擦及其他电阻均不计,重力加速度大小为g。若棒从CO处由静止释放,第一次到达OP处时的角速度为ω,则下列判断正确的是(   )

A . 棒能摆到OD处 B . 从OC到PO的过程中,通过棒横截面的电荷量为 C . 棒第一次到达OP处时,棒中通过的电流为 D . 棒最终会停下,产生的总焦耳热为 mgL
如图所示,竖直固定的“ 图片_x0020_1228609387 ”形光滑导轨宽为0.5m,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为0.1m,磁场的磁感应强度大小均为1T,其他区域无磁场.质量为0.1kg的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为 ,与导轨接触良好,其他电阻不计,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2 , 下列说法正确的是(   )

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A . 金属杆刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B . 金属杆穿过磁场Ⅰ的时间大于在磁场Ⅰ、Ⅱ之间的区域运动时间 C . 金属杆穿过两磁场产生的总热量为0.6J D . 金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度一定大于0.2m
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?
如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为 ,导轨平面与水平面的夹角 ,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上.长为 的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为 、电阻为 .两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻 ,重力加速度为g.现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为 的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率.求:

  1. (1) 金属棒能达到的最大速度vm
  2. (2) 灯泡的额定功率PL
  3. (3) 若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr
如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比Sa:Sb=2:1。已知5s内有5×1018个自由电子通过导体a的横截面,电子的电荷量e=1.6×10-19C。下列说法正确的是(   )

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A . 流经导体a的电流为0.16A B . a、b的电阻之比Ra:Rb=2:1 C . 自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比va:vb=2:1 D . 相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比Qa:Qb=2:1
最近,《科学》杂志报道了一种新型超材料薄膜,在不需要电源的情况下可以达到对热源物体强化冷的效果,图是这种新材料的照片.这种超材料由一层金属银及其下面的玻璃聚合物复合而成,它能够依靠被动辐射冷却来自然散热,从其覆盖的物体中吸收热量向外散去.也就是说,它能够在无需冷却水和零能量损耗的情况下,像空调系统一样冷却烈日下的建筑物.譬如,为了达到冷却屋顶的效果,可以把这种超材料轧制在屋顶表面,它会自动把太阳辐射的能量反射回到空间中,并从室内吸收热量,从而达到室内散热的效果.关于这种超材料,下列说法正确的是(   )

A . 为实现冷却功能,需要为这种超材料提供电能 B . 为实现冷却功能,需要为这种超材料提供机械能 C . 这种超材料反射太阳光时可以从其覆盖的物体中吸热 D . 这种超材料反射太阳光时不能从其覆盖的物体中吸热
一台电动机的额定电压是220V,规定电流是5A,线圈电阻为0.5 ,则此电动机正常工作时每秒产生的热量为(   )
A . 25J B . 12.5J C . 110J D . 1100J
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