焦耳定律最典型计算题-含答案.doc

计算题 1．如图所示电路中，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上。电源电动势E=20Ｖ、内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端的电压U=10Ｖ。已知电动机线圈电阻RM=1Ω，求： （1）电路中的电流为多少？ （2）电动机输出的功率为多少？ （3）电动机的效率？ 2．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻不计．水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L。在A板的左端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量为－q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间．(重力加速度用g表示)则： (1)若使液滴能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？ (2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大？ 3．如图所示，电路两端电压U恒为28V，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光， 求：(1)流过电灯的电流是多大？ (2)电动机两端的电压是多大？ (3)电动机输出的机械功率是多少。 4．如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，电动机刚好正常工作。若电源的电动势为6V。求： （1）电源内阻r； （2）当电键K闭合时，电动机正常工作的电压和功率； （2）电动机正常工作时输出的机械功率。 5．如右图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm.电路电压恒为U=24V，电阻R=16Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力。 求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？R S P E A B v0 （2）此时滑动变阻器消耗功率是多大？(取g=10 m/s2) 6． 如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF. （1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流； （2）然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R1的总电量； （3）如果把R2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R2消耗的最大电功率． 7．如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=12Ω，当电键S断开时，电压表的示数为6V；电键S接在b点时，电压表的示数是7.8V。求：(电压表的内阻非常大，流过电压表的电流可忽略不计) (1)电键S接a点时电压表的示数 (2)电源的电动势和内阻 (3)电键S接在b点时，电源总功率和电阻R3的功率 8．如图所示的电路中，所用电源的电动势E=4V，内阻r=1.0Ω，电阻R1可调。现将R1调到3Ω后固定．已知R2=6Ω，R3=3Ω。 （1）开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？ （2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率为多少？ 9．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm，电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能达到A板？此时，电源的输出功率是多大？（g取10m/s2） 10．如图所示，电源电动势E=10V、内阻r=0.5Ω，标有“８Ｖ，１６Ｗ”的灯泡Ｌ恰能正常发光，电动机Ｍ的绕线电阻R=1Ω，求：（1）电路中的总电流；（2）电源的总功率；（3）电动机的输出功率。 11．如图所示电路，R3=12Ω，当滑动变阻器R1调到6Ω时，电源的总功率为P=63W，输出功率为P出=54W，电源的内电阻为r=1Ω。求电源电动势E和流过滑动变阻器R1的电流I1。 12．如图所示，电源电动势E=9V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=5.0Ω，R2=3.5Ω，R3=6.0Ω，R4=3.0Ω，电容C=2.0μF。两板间距离为0.17 m。 （1）求电键接到a时，电容的带电量是多少？上极板带何种电荷？ （2）求电键从与a接触到与b接触时，通过R3的电荷量是多少？上极板带何种电荷？ （3）若两极板中央有一个带电粒子，当电键与a接触时，正好处于静止状态，若电键与b接触后，带电粒子向哪极板运动？经过多长时间到达极板？（不考虑电容充放电时间，g=10m/s2） 13．如图，电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电源电动势E=12v，内阻r=1Ω，电动机内阻r’=1Ω,电灯灯丝电阻R=10Ω，理想电压表读数为10v，求： （1）流过电源的电流；（2）电源的输出功率；（3）电动机对外输出的机械功率。 14．如右图所示电路中，电源电动势E＝30V、内阻r＝1Ω，Ｌ是规格为“6Ｖ、12Ｗ”的灯泡，电动机线圈的电阻RM＝2Ω．若开关S闭合时，灯泡L恰能正常发光，试求： ⑴电路中的电流强度I；⑵电动机消耗的总功率PM；⑶电动机的输出功率P出． RL M RM S L E r 15．如图所示的电路中各元件值分别为:R1=R2=10Ω，R3=R4=20Ω，电容C=300μF，电源电动势E=6V，内阻不计，原先双掷开关S与触点2接触，则当开关S从与触点2接触改为与触点1接触，且电路稳定后，试求：（1）求电容器C所带电荷量； （2）若开关从与触点1接触改为触点2接触，直到电流变为0时为止，求通过电阻R1的电荷量 16．如图所示，电阻R3＝4 Ω，电表为理想表．开始时R1、R2、R3中都有电流通过，电压表示数为2 V，电流表示数为0.75 A．后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V，电流表示数变为0.8 A． 求：（1）哪个电阻断路？（2）求电阻R1、R2的阻值各为多少？（3）电源电动势和内阻各为多少？ 参考答案 1． （1）1A；（2）9W；（3）90% 2．（1）（2） 3．2A 22V 36W 4． （1）2Ω ； （2）4V 2W ； （3）1.5W； 5．8Ω 8W 6．（1）1A（2）（3） 7．（1）0 （2） （3） ； 8．（1）断开时0.4A，接通时；（2） 9．（1）8Ω（2）23W 10．（1）；（2）；（3）。 11．21V,2A. 12．（1）1×10-5C；正电；（2）1.7×10-5C；负电；（3）向下极板运动；0.1s。 13．(1) 2A (2)20w (3)9w 14．(1) 2A (2) 44W (3) 36W 15．（1）9×10-4 C （2）4.5×10-4 C 16.（1）R1断路． （2）电阻R1、R2的阻值分别为8Ω、4Ω． （3）电源电动势和内阻分别为4V、1Ω． 5