时间:2019-06-29 06:09:47
1、简答题 一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3V时,电流为0.3A.松开转轴,在线圈两端加电压为4V时,电流为0.8A,电动机正常工作.求该电动机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?
参考答案:电动机不转动时,其消耗的电功全部转化为内能,故可视为纯电阻电路,由欧姆定律得电动机线圈内阻:
r=UI=0.30.3Ω=1Ω
电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,
其输入的电功率为:P入=I1U1=0.8×4?W=3.2?W
电动机的机械功率:P机=P入-I2r=3.2W-0.82×1?W=2.56?W
答:该电动机正常工作时,输入的电功率是3.2W,电动机的机械功率是2.56W.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 一台电风扇的额定功率是60 W,内阻为2 Ω,当它接在220 V的电压下正常运转时,求:
(1)电风扇正常运转时,通过它的电流多大?每秒钟有多少电能转化为机械能?
(2)若接上电源后,电风扇因故不能转动,这时通过它的电流多大?电风扇实际消耗的电功率多大?此时可能会发生什么问题?
参考答案:解:(1)电风扇正常运转,消耗的功率为额定功率P=UI
所以
由能量守恒定律得W=Q+E,Pt=I2Rt+E
所以E=Pt-I2Rt=59.85 J
(2)电风扇不转动,相当于纯电阻,由欧姆定律得:U=I"R
所以
实际消耗的电功率P"=
由于电风扇实际消耗的电功率远大于其额定功率,且电能全部转化为内能,电动机将被烧坏
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻,线圈外接一个阻值
的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图已所示.下列说法中正确的是
A.电阻R两端的电压保持不变
B.初始时刻穿过线圈的磁通量为0.4Wb
C.线圈电阻r消耗的功率为4×10W
D.前4s内通过R的电荷量为4×10C
参考答案:AC
本题解析:根据法拉第电磁感应定律可知,磁通量的变化率恒定,所以电动势恒定,则电阻两端的电压恒定,故A正确;初始时刻磁感应强度等于0.2T,穿过线圈的磁通量为0.004Wb,B错误;由法拉第电磁感应定律:,由闭合电路欧姆定律,可知电路中的电流为I=E/(R+r)=0.02A,所以线圈电阻r消耗的功率
,故C正确;前4s内通过R的电荷量
,D错误;故选AC。
考点:法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R为可变电阻,其余电阻为定值电阻.则开关S闭合后,当R变小时,以下说法正确的是( )
A.电阻R1的功率变大
B.电阻R2的功率变小
C.电阻R3的功率变大
D.电阻R4的功率变大
参考答案:由图看出电路的结构是:电变阻器R与电阻R3并联后与R2串联,再与R4并联后与R1串联.当R变小时,外电路总电阻的变化,根据闭合电路欧姆定律可知:干路中电流I变大,电阻R1的功率变大.R4电压U4=E-I(R1+r),I变大,U4变小,通过R4的电流I4变小.通过R2的电流I2=I-I4,I变大,I4变小,则I2变大,R2的功率变大,R2的电压U2也变大,电阻R3的电压U3=U4-U2,U4变小,U2变大,U3变小,R3的功率变小.所以电阻R1的功率变大,电阻R2的功率变大,电阻R3的功率变小,电阻R4的功率变小.
故选A
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 (14分)如图所示,倾斜传送带与水平面的夹角,劲度系数
的轻质光滑弹簧平行于传送带放置,下端固定在水平地面上,另一端自由状态时位于Q点。小滑块质量
,放置于传送带P点,滑块与传送带间的滑动摩擦因数
。 已知传送带足够长,最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等, 整个过程中小滑块未脱离传送带,弹簧处于弹性限度内,弹簧的弹性势能
,x为弹簧的形变量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)
(1)若传送带静止不动,将小滑块无初速放在P点,PQ距离,求小物块滑行的最大距离
;
(2)若传送带以速度逆时针传动,将小滑块无初速放在P点, PQ距离
,求小物块滑行的最大距离
。
参考答案:(1)(2)
本题解析:(1)当滑块滑动到最低点时,速度0,此时弹簧形变量最大,对全程,设弹簧最大形变量为x,由能量守恒得:
(2)传送带逆时针滑行,滑块受滑动摩擦力沿传送带向下
当小滑块达到与传送带共速时,其滑行距离设为,由动能定理得:
小滑块再滑行?时,
即将与弹簧接触,设此时速度为v,在此阶段,滑块继续向下加速,摩擦力沿传送带向上。由动能定理得:小滑块接触弹簧后,速度大于传送带速度,摩擦力沿传送带向上。当速度减小到与传送带速度相等时,弹簧的压缩量设为
,由能量守恒得:
?
然后小滑块继续减速至零,滑动摩擦力变为沿传送带向下,此时弹簧的压缩量设为,由能量守恒得:
?3分
本题难度:一般