1、选择题  如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B．发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率P=(

vBdS RS+ρd

)2R．调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最值为大（　　）
A．

v2B2dS 3ρ

B．

v2B2dS 4ρ

C．

v2B2dS 5ρ

D．

v2B2dS 6ρ

参考答案：运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为
? r=ρdS
根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R=r时，外电阻消耗的电功率最大．
此时R=ρdS，代入电功率P=(vBdSRS+ρd)2R中得到
最大电功率Pm=v2B2dS4ρ．
故选B

本题解析：

本题难度：简单

2、选择题  一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是（　　）

A．P向右移动时，副线圈两端电压的最大值将增大
B．P向右移动时，变压器的输出功率增加
C．该交流电的电压瞬时值的表达式为u=31lsin（50πt）V
D．副线圈输出电压的有效值为31．lV

参考答案：A、输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以变压器的输出电压也不变，所以P向右移动时，副线圈两端电压的最大值不变，故A错误；
B、P向右移动时，滑动变阻器的电阻较小，副线圈的电压不变，所以电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，故B正确；
C、由图象可知，交流电的周期为0.02s，电压的最大值为311V，是余弦式交流电，所以其表达式为u=31lcos（50πt）V，故C错误；
D、根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为311V，所以副线圈的电压的最大值为31.1V，所以电压的有效值为V=31.1

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  下表是一辆电动自行车的部分技术指标

额定 车速

自身 质量

载重 质量

电源

电源输 出电压

充电 时间

额定输出 功率

电动机额定工作电压和电流 18km/h 40kg 80kg 36V/12Ah ≥36V 6～8h 180W 36V/6A

注：①表中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度．
②充电器对车电源充电的电压约为电动机工作电压的1.15倍．
③额定输出功率是指机械功率．
某同学对该电动车的技术指标认识如下：
（1）对电动车充电时的电流为6A，按充电6h计算，一次充电消耗的电能为ε=UIt=36×6×6×0.001≈1.3kwh
（2）电动车充满电后，如果在满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶可以行驶2h
（3）电动机的内阻r=

U I

=

36 6

Ω=6Ω
你认为该同学的认识和计算是否正确？如果不正确请你纠正并写出正确的解答．

参考答案：（1）错误，由题知：该电源的容量为12Ah，即总电量q=12Ah，由I=qt得：充电电流为 I=126A=2A
充电电压为 U=36×1.15=41.4V?
按充电6h计算，一次充电消耗的电能为ε=UIt=41.4×2×6×0.001≈0.5kWh?
（2）正确．电源的容量为12Ah，电动机额定工作电流是6A，故以额定功率匀速行驶可以行驶2h．
（3）错误，
?P机=180W，P电源=36×6=216W，电动机线圈的发热功率为
?Pr=P电源-P机=36W
则电动机的内阻为?r=PrI2=1Ω
答：（1）错误，一次充电消耗的电能为0.5kWh．
（2）正确．
（3）错误，电动机的内阻是1Ω．

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  如图所示电路，已知E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0～10Ω．求：
（1）电源的最大输出功率；
（2）R1上消耗的最大功率；
（3）R2上消耗的最大功率．

参考答案：（1）根据数学知识分析得知，当外电阻等于电源的内阻，即R1+R2=r时，电源的输出功率最大Pmax=E24r=2.25W
（2）R2=0时，电流中电流最大，R1上消耗的功率最大Pmax=(Er+R1)2?R1=2W
（3）R2=r+R1时，R2上消耗的功率最大Pmax=(Er+R1+R2)2?R2=1.5W
答：（1）电源的最大输出功率为2.25W；
（2）R1上消耗的最大功率为2W；
（3）R2上消耗的最大功率为1.5W．

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  电动机的额定电压是110V，额定功率是2.2kW，线圈的电阻是0.5Ω，求：
（1）电动机正常工作时的电流多大？
（2）1s时间内线圈上产生的热量是多少？
（3）1s时间内转化的机械能有多少？
（4）用此电动机提升质量为100kg的重物，匀速运动时的速度多大？

参考答案：（1）根据P=IU得，电动机正常工作时的电流为：
I=PU=2200110=20A
（2）1s内产生的热量为：
Q=I2Rt=202×0.5×1=200J
（3）1s内转化的机械能为：
E=Pt-Q=（2.2×103-200）J=2.0×103J
（4）1s内转化的机械能等于机械功率，故：
P机=Et=2.0×103W
而P机=Fv
物体匀速上升，拉力等于重力，故：
F=G=1000N
故v=P机F=20001000=2m/s；
答：（1）电动机正常工作时的电流为20A；
（2）1s时间内线圈上产生的热量为200J；
（3）1s内转化的机械能有2.0×103J；
（4）匀速运动时的速度为2m/s．

本题解析：

本题难度：一般

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