时间:2017-08-22 02:04:04
1、选择题 两电源电动势分别为E1、E2（E1>E2），内阻分别为r1、r2。当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等。若将R减少为R"，电源输出功率分别为P1、P2，则（ ?）
A．r1<r2，P1<P2
B．r1>r2，P1>P2
C．r1<r2，P1>P2
D．r1>r2，P1<P2
参考答案：D
本题解析：将一电动势为E、内电阻为r的电源与一阻值为R的电阻组成一闭合回路，路端电压U和干路电流I的关系为U=E-Ir．在U-I直角坐标系中作U-I图线，则该图线为一条在纵轴上截距为E、斜率为-r的直线．这条线可被称为电源的伏安特性曲线．如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态，此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率．依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线．由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，由于α1＞α2，所以r1＞r2．
作R′的伏安特性曲线，由图可知：当甲电池接R′时，P1=U1I1；当乙电池接R′时，P2=U2I2．由于U1＜U2，I1＜I2，所以P1＜P2． D正确。
本题难度：一般
2、计算题 （12分）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg。当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝300V。在此行驶状态下：
（1）求驱动电机的输入功率P电；
（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10 m/s2）；
（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026 W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011 m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
参考答案：⑴
（2）0.045（3）101m2
本题解析：⑴
⑵?
?
?
⑶当太阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积
若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为
，则
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，
所以 
由于
，所以电池板的最小面积
点评：本题难度中等，对于非纯电阻电路欧姆定律不再适用，但消耗电功率依然是UI的乘积，求解第3问时从能量守恒定律考虑问题是关键，注意太阳的发射功率以球面向外释放
本题难度：一般
3、选择题 某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24 V/200 W)和10个相同的指示灯X1～X10(220 V/2 W)，将其连接在220 V交流电源上，电路如图4所示．若工作一段时间后L2灯丝烧断，则? ( )
A．X1的功率减小，L1的功率增大
B．X1的功率增大，L1的功率增大
C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小
D．X2的功率减小，其他指示灯的功率减小
参考答案：C
本题解析：L2灯丝烧断后电路的总电阻增大，电路中总电流减小，流过其他指示灯、强光灯的电流都同比例的减小，消耗的功率都减小，两端的电压都减小，则X2两端电压增大，消耗的功率也增大，C正确．
本题难度：简单
4、简答题 如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0Ω．线圈与电阻R构成闭合回路，电阻R=4.0Ω．匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：
（1）在t=2.0s时刻，通过电阻R的感应电流的大小；
（2）在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率；
（3）0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量．
参考答案：（1）根据法拉第电磁感应定律，0～4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流．
? t1=2.0s时的感应电动势E1=n△Φ△t1=n(B4-B0)S△t1
? 根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流I1=E1R+r
? 解得?I1=0.2A?
? （2）在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率P=I12R=0.16W．
?（3）根据焦耳定律，0～4.0s内闭合电路中产生的热量
? Q1=I12（r+R）△t1=0.8?J?
? 由图象可知，在4.0s～6.0s时间内，线圈中产生的感应电动势E2=n△Φ2△t2=nΦ6-Φ4△t2
? 根据闭合电路欧姆定律，t2=5.0s时闭合回路中的感应电流I2=E2R+r=0.8A
? 闭合电路中产生的热量 Q2=I22（r+R）△t2=6.4J
?故0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量Q=Q1+Q2=7.2J．
答：（1）在t=2.0s时刻，通过电阻R的感应电流的大小为0.2A；
? （2）在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率为0.16W；
? （3）0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量为7.2J．
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 下图是用直流发电机为保温室中电热器供电的电路图，直流发电机的电动势为250V，内阻为0.50Ω，输电线电阻R1=R2=1.0Ω。保温室中装有若干只完全相同的电热器用来调节室温，每只电热器的额定电压为200V，额定功率为1000W，其他电阻不计，也不考虑电热器电阻随温度的变化。求：
(1)为使电热器能正常工作，应接入多少个电热器；
(2)在电热器正常工作状态下，直流发电机对保温室供热的效率；
(3)保温室内的电热器可能消耗的最大电功率。
参考答案：（1）4个（2）80%（3）6250W
本题解析：（1）设接通n个电热器时，实际使用的电热器都能正常工作，此时干路的电流为I，有
A=20A
电热器的额定电流?
?
n=
=4（个）
（2）设正常工作时干路电流为I，直流电动机对保温室供热的效率为
：
=80%
（3）设电热器消耗的总电功率最大时的电流为I1：
P热总=I12R热总
I1=
?
P热总=
R热总
P热总=
当R热总=r+R1+R2时，电热器消耗的总电功率有最大值
Pm=
="6250W"
本题难度：一般