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【题目】如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电动机内阻为R1。当开关S闭合,电动机正常工作时,滑动变阻器接入电路中的电阻为R2,此时电源的输出功率最大,电动机两端的电压为U,通过电动机的电流为I,则有 ( )

A.R1+R2=r

B.电动机输出的机械功率为IE-I2R1

C.电源的最大输出功率为

D.电源的热功率为I2r

【答案】D

【解析】

A.电动机不是纯电阻,不能满足电源输出功率最大时的条件R1+R2=r,故A错误;

B.电动机输出的机械功率为P=IU-I2R1B错误;

C.电源的输出功率P=UI+I2R2,电源的最大输出功率时,路端电压等于电源电动势的一半,则电源的最大输出功率为,故C正确;

D.电源的热功率为电源内阻的热功率P=I2r,故D正确.

故选D.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】现在要测量一只额定电压U3V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3W)。实验室备有如下器材:

电流表A1(量程为200mA,内阻r110Ω)

电流表A2(量程为300mA,内阻约为5Ω)

定值电阻R(10Ω)

滑动变阻器R1(0100Ω0.5A)

电源E(E5V,不计电源内阻)

单刀开关一个、导线若干

(1)请设计出实验电路,并画在如图所示的虚线框内,注意滑动变阻器要采用限流接法________

(2)①按设计好的电路图连接好电路,开关S闭合前,滑片P应移至阻值最大位置;

闭合开关S,移动滑片P,使电流表A1的示数I1150mA,同时记下此时电流表A2的示数I2

断开开关S,拆除电路,整理器材。

实验中计算灯泡额定功率的表达式为P_________(用题中给定的符号以及(2)中涉及的记录符号来表示)

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【题目】某同学利用图a装置探究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量之间的关系。一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放。小球离开桌面后落到水平地面上。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的____________(填正确答案标号)。

A.小球的质量m

B.小球抛出点到落地点的水平距离s

C.桌面到地面的高度h

D.弹簧的压缩量Δx

E.弹簧原长l0

2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek__________

3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出:如果h不变,m增加,sx图线的斜率会_______(填增大减小不变);

4)设图(bs-Δx图线的斜率为k,用测量量和已知量表示出EpΔx的函数关系式_______

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【题目】如图所示是一种测量电阻的实验装置电路图,其中R1R2是未知的定值定值,R3是保护电阻,R是电阻箱,Rx是待测电阻,是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表.闭合开关S1S2,调节R,使电压表的指针指在零刻度处,这时R的读数为90Ω;将R1R2互换后,再次闭合S1S2,调节R,使电压表V的指针指在零刻度处,这时R的读数为160Ω,那么被测电阻Rx的数值及R1R2的比值分别为

A.120Ω 3:4

B.125Ω 4:3

C.160Ω 16:9

D.250Ω 9:16

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【题目】如图a所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管QPQ共轴,Q中通有变化电流i,电流随时间变化的规律如图b所示.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则(  )

A.t1时刻FNGP有收缩的趋势.

B.t2时刻FNG,此时穿过P的磁通量最大.

C.t3时刻FNG,此时P中无感应电流.

D.t4时刻FNG,此时穿过P的磁通量最小.

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【题目】如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上,导轨间距L=0.6m,两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表,电阻r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处;右端用导线连接电阻R2,已知R1=2Ω,R2=1Ω,导轨及导线电阻均不计.在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场,CE=0.2m,磁感应强度随时间的变化如图乙所示.在t=0时刻开始,对金属棒施加一水平向右的恒力F,从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变.求:

(1)t=0.1s时电压表的示数;

(2)恒力F的大小;

(3)从t=0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量Q;

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【题目】如图,水平面上从B点往左都是光滑的,从B点往右都是粗糙的.质量分别为Mm的两个小物块甲和乙(可视为质点),与粗糙水平面间的动摩擦因数分别为μμ,在光滑水平面上相距L以相同的速度同时开始向右运动,它们在进入粗糙区域后最后静止。设静止后两物块间的距离为s,甲运动的总时间为t1、乙运动的总时间为t2,则以下说法中正确的是

A.M=mμ=μ,则s=L

B.μ=μ,无论Mm取何值,总是s=0

C.μμMm,则可能t1=t2

D.μμ,无论Mm取何值,总是t1t2

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【题目】有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电场力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4 J的功,问:若以B点电势为零,则

1点电荷qAC点的电势能各为多少?

2AC两点的电势各为多少?

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【题目】如图所示,两根足够长的光滑金属导轨abcd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放.金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g.求:

(1)磁感应强度的大小;

(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率.

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