焦耳定律 知识点题库

如图,在研究电流热效应的实验中,为了比较在相同时间、相同电流的情况下发热量与电阻的关系,则( )

A . 实验时AB两条电阻丝的电阻取相同值 B . 实验时AB两条电阻丝应并联 C . 温度计温度升高多的产生热量多 D . 最后得出产生热量跟电阻成反比
LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.

实验室提供的器材有:

A.电流表A1(量程为0至50mA,内阻RA1约为3Ω)

B.电流表A2(量程为0至3mA,内阻RA2=15Ω)

C.定值电阻R1=697Ω

D.定值电阻R2=1985Ω

E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只

F.电压表V(量程为0至12V,内阻RV=1kΩ)

G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)

F.开关S一只

  1. (1) 如图所示,请选择合适的器材,电表1为,电表2为,定值电阻为填写器材前的字母编号)

  2. (2) 将采用的电路图补充完整.

  3. (3) 写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=(填字母),当表达式中的(填字母)达到,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作时电阻.

下列设备中,利用电流的热效应工作的是(   )
A . 白炽灯 B . 电动机 C . 电容器 D . 避雷针
小明家购买了一台电饭锅,在使用时闻到橡胶的含糊味,用电摸其电源线发现很热,而其它电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小明分析一下,发生这一现象的原因是(   )
A . 电压太高 B . 电源线太粗 C . 电源线太细 D . 电源线太短
某同学自制了一个电炉,已知该电炉工作时的电阻时55Ω,工作时通过电炉的电流是4A,求:

①加在该电炉两端的电压是多少?

②该电炉工作时,10s内发的热是多少?

关于保险丝,下列说法中正确的是(  )
A . 电路中有了保险丝,就能起到保险作用 B . 选用额定电流越小的保险丝,就越好 C . 选择适当规格的保险丝,才能够既不妨碍供电,又能起到保险的作用 D . 以上说法都不对
下列关于用电安全注意事项的说法中,你认为正确的是   
A . 用电总功率不应超过用电配线及保护装置的额定功率 B . 应有可靠地接地装置 C . 为了节约,旧的、已被磨破的电线盒接线板要坚持使用 D . 检修电器时,不必切断电源
甲、乙两根同种材料制成的电阻丝,长度相等,甲横截面的半径是乙的两倍,将其并联后接在电源上(   )
A . 甲、乙的电阻之比是1:2 B . 甲、乙中的电流强度之比是4:1 C . 甲、乙电阻丝相同时间产生的热量之比是1:4 D . 甲、乙电阻丝两端的电压之比是1:2
如图所示,两根正对的平行金属直轨道MN、M´N´位于同一水平面上,两轨道之间的距离l=0.50m,轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻,NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为R0=0.50m。直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场区域的宽度d=0.80m,且其右边界与NN′重合。现有一质量m=0.20kg、电阻r=0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处。在与杆垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导体ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′。已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ=0.10,轨道的电阻可忽略不计,取g=10m/s2 , 求:

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  1. (1) 导体杆刚进入磁场时,通过导体杆上的电流大小和方向;
  2. (2) 导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量;
  3. (3) 导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热。
如图所示,在倾角为30°的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨,其间距为L,下端接有阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与斜面垂直(图中未画出)。质量为m、长度为L,阻值大小也为R的金属棒ab与固定在斜面上方的劲度系数为k的绝缘弹簧相接,弹簧处于原长并被锁定。现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度v0 , 从开始运动到停止运动的过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,在上述过程中(  )

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A . 开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为 B . 通过电阻R的最大电流一定是 C . 通过电阻R的总电荷量为 D . 回路产生的总热量等于
如图甲所示,导体框架abcd水平固定放置,ab平行于dc且bc边长L=0.20 m,框架上有定值电阻R=9Ω(其余电阻不计),导体框处于磁感应强度大小B1=1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中.有一匝数n=300匝、面积S=0.01 m2、电阻r=1Ω的线圈,通过导线和开关K与导体框架相连,线圈内充满沿其轴线方向的匀强磁场,其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示.B1与B2互不影响.

  1. (1) 求0~0.10 s线圈中的感应电动势大小E;
  2. (2) t=0.22 s时刻闭合开关K,若bc边所受安培力方向竖直向上,判断bc边中电流的方向,并求此时其所受安培力的大小F;
  3. (3) 从t=0时刻起闭合开关K,求0.25 s内电阻R中产生的焦耳热Q.
如图所示,平行光滑金属导轨abcd水平放置,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计,已知金属杆MN倾斜放置,与导轨的夹角 ,单位长度的电阻为r。保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。求:

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  1. (1) 金属杆所受安培力的大小;
  2. (2) 金属杆的热功率。
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
如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,其中电动机内电阻r=1Ω,电路中另一电阻R=6Ω,直流电源电压U=90V,理想电压表示数UV=30V,电动机正以v=1m/s匀速竖直向上提升某重物,g取10m/s2 , 求:

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  1. (1) 电动机输入功率;
  2. (2) 重物质量。
如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成 角( ),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与导轨的两边始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R。从释放开始,当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时,金属棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中(   )


A . ab运动的平均速率小于 B . 金属棒的位移大小为 C . 产生的焦耳热为qBLv D . 受到的最大安培力大小为
如图所示,一半径为的圆形匀强磁场区域内有一个边长为匝正方形线框,线框的总电阻为 , 线框平面与磁场方向垂直,匀强磁场方向垂直纸面向里,其磁感应强度随时间变化的关系为 , 求:

  1. (1) 线框中感应电流的大小和方向;
  2. (2) 线框在时间内产生的热量
我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大,解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低,并且不受场地限制等因素的影响,是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象,其中负半轴两段图像为正弦函数图象的一部分,则该交变电流的有效值为( )

A . 3A B . C . D .
如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨MAC、NBD水平放置,MA、NB间距L=0.4m,AC、BD的延长线相交于点E且AE=BE,E点到直线AB的距离d=6m,M、N两端与阻值R=2Ω的电阻相连。虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T,一根长度也为L=0.4m、质量为m=0.6kg,电阻不计的金属棒,在外力作用下从AB处以初速度沿导轨水平向右运动,棒与导轨接触良好,运动过程中电阻R上消耗的电功率不变。求金属棒向右运动过程中:

  1. (1) 流过电阻R的电荷量;
  2. (2) 克服安培力做的功;
  3. (3) 外力做功的平均功率。
如图所示,足够长的 U型金属框架质量 , 放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数 , 相距相互平行,不计电阻。电阻 的垂直于。质量 , 电阻 , 长度 的光滑导体棒横放在金属框架上。棒左侧被固定在水平面上的两个小立柱挡住。整个装置处于竖直向上的空间足够的匀强磁场中,磁感应强度。现对金属框架施加垂直于水平向左的恒力,金属框架从静止开始运动。运动过程中棒与金属框架始终保持良好接触,重力加速度。 

  1. (1) 求金属框架运动的最大速度的大小; 
  2. (2) 从金属框架开始运动到最大速度的过程中,上产生的焦耳热 , 求该过程框架位移的大小棒所受的安培力的冲量的大小。
如图所示,用相同材料制成的电阻A、B,长度分别为L和3L,直径分别为d和3d。已知在通电时间相同的情况下两电阻产生相同的焦耳热,甲、乙两电路中电源内阻均忽略不计,则下列判断正确的是(   )

A . 相同时间内通过电阻A的电荷量和通过电阻B的电荷量相等 B . 通过电阻A的电流大于通过电阻B的电流 C . 电阻A和电阻B的阻值相等 D . 甲、乙两图中的电动势满足
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