焦耳定律最典型计算题-含答案.doc
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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=40cm.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=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。
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=10m/s2）
6．如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，R1＝3Ω，R2＝6Ω，C＝30μF.
（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0～10Ω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0.17m。
（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＝4Ω，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2V，电流表示数为0.75A．后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2V，电流表示数变为0.8A．
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）
3．2A22V36W
4．
（1）2Ω；
（2）4V2W；（3）1.5W；
5．8Ω8W
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）9×10-4C
（2）4.5×10-4C
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．
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