【物理】2020届一轮复习人教版电路中的能量问题课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版电路中的能量问题课时作业

‎2020届一轮复习人教版 电路中的能量问题 课时作业 ‎1．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于(　　)‎ A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量 C．棒的重力势能增加量 D．电阻R上放出的热量 解析：棒受重力G、拉力F和安培力F安的作用．由动能定理：WF＋WG＋W安＝ΔEk得WF＋W安＝ΔEk＋mgh，即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量，选项A正确．‎ 答案：A ‎2．[2019·河北省定州中学月考]如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成角θ(0<θ<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中(　　)‎ A．运动的平均速度大小为 B．下滑位移大小为 C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力大小为sinθ 解析：金属棒ab开始做加速逐渐减小的变加速运动，不是匀变速直线运动，平均速度不等于，而是大于，故A错误；由电荷量计算公式q＝It＝t＝＝可得，下滑的位移大小为x＝，故B正确；产生的焦耳热Q＝I2Rt＝qIR，而这里的电流I比棒的速度大小为v时的电流I′＝小，故这一过程产生的焦耳热小于qBLv，故C错误；金属棒ab受到的最大安培力大小为F＝BIL＝BL＝，故D错误．‎ 答案：B ‎3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则(　　)‎ A．Q1>Q2，q1＝q2　 B．Q1>Q2，q1>q2‎ C．Q1＝Q2，q1＝q2 D．Q1＝Q2，q1>q2‎ 解析：设线框边长ab＝l1，bc＝l2，线框中产生的热量Q1＝I2Rt＝2·R·＝＝l1，Q2＝l2，由于l1>l2，所以Q1>Q2.通过线框导体横截面的电荷量q＝·Δt＝·Δt＝＝，故q1＝q2，A选项正确．‎ 答案：A ‎4．(多选)‎ 一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度B＝0.5 T，导体棒ab、cd长度均为‎0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重力均为0.1‎ ‎ N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是(　　)‎ A．ab受到的拉力大小为2 N B．ab向上运动的速度为‎2 m/s C．在2 s内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为电能 D．在2 s内，拉力做功为0.6 J 解析：对导体棒cd分析：mg＝BIl＝，得v＝‎2 m/s，故选项B正确；对导体棒ab分析：F＝mg＋BIl＝0.2 N，选项A错误；在2 s内拉力做功转化的电能等于克服安培力做的功，即W＝F安vt＝0.4 J，选项C正确；在2 s内拉力做的功为Fvt＝0.8 J，选项D错误．‎ 答案：BC ‎5．如图甲所示电路中，不计电表对电路的影响，移动滑动变阻器的滑片，图乙中图线a、b表示电压表V1和V2随电流表A的示数变化规律，下列判断不正确的是(　　)‎ A．图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势 B．图线b斜率的绝对值等于电源的内阻 C．图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率 D．图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R0消耗的功率 解析：选B　当滑动变阻器滑片向右移动时，电阻减小，电流增大，电流表A的示数增大，电压表V2的示数增大，V1的示数减小，所以图线b是电压表V2示数的变化情况，图线a是电压表V1示数的变化情况；当外电路电阻无限大时，电路中电流为0，故此时电压表V1的示数就是a的延长线与纵轴交点的坐标值，它等于电源的电动势，A正确；图线b斜率的绝对值等于电阻R0的阻值，B错误；图线a、b相交时，滑动变阻器被短路，图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率，也等于电阻R0消耗的功率，C、D正确。‎ ‎6.(多选)如图所示电路中，电源内阻不可忽略，在滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动的过程中，下列描述正确的是(　　)‎ A．电压表示数增大，电流表示数减小 B．电压表示数减小，电流表示数增大 C．电路中的总电阻增大 D．电源的输出功率增大 解析：选AC　滑片P由b端向a端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，电阻R1分压减小，并联支路电压增大，通过电阻R2的电流增大，总电流等于通过电阻R2和通过 电流表的电流之和，所以通过电流表的电流减小，由于不知道外电阻与电源内阻的关系，所以无法确定电源的输出功率如何变化；综上可知，选项A、C对，B、D错。‎ ‎7.(多选)如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，下列说法中正确的是(　　)‎ A．电动机的额定电压为IR B．电动机的输出功率为IE－I2R C．电源的输出功率为IE－I2r D．整个电路的热功率为I2(R0＋R＋r)‎ 解析：选CD　电动机的额定电压U1＝E－I(R0＋r)，A错误；电动机的输入功率P＝U1I，电动机的热功率P热＝I2R，则电动机的输出功率P2＝P－I2R＝IE－I2(R0＋R＋r)，B错误；电源的输出功率P出＝IE－I2r，C正确；整个电路的热功率Q＝I2(R0＋R＋r)，D正确。‎ ‎8.(多选)如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线。下列说法正确的是(　　)‎ A．电池组的内阻是1 Ω B．电阻的阻值为0.33 Ω C．将该电阻接在该电池组的两端，电池组的输出功率将是 4 W D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率是4 W 解析：选AD　题图中，a图线斜率的绝对值的倒数等于电池组的内阻，则电池组的内阻是r＝＝ Ω＝1 Ω，选项A正确；b图线的斜率的倒数等于电阻R，则R＝＝ Ω＝3 Ω，选项B错误；由a图线可知，电源的电动势为E＝4 V，将该电阻接在该电池组的两端，电池组的输出功率将是P＝2R＝2×3 W＝3 W，选项C错误；改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为Pm＝＝ W＝4 W，选项D正确。‎