格物学 电磁学电功和电功率

焦耳定律的应用-电功和电功率知识点回顾进阶单选题自测题答案-青海省等高中物理,平均正确率46.0%

2025-06-30
焦耳定律的应用-电功和电功率知识点回顾进阶单选题自测题答案-青海省等高中物理,平均正确率46.0%
1、['安培力的大小简单计算及应用', '电磁感应中的动力学问题', '电磁感应中的功能问题', '闭合电路欧姆定律内容、表达式、及其能量分析', '电磁感应中的电荷量问题', '焦耳定律的应用']

正确率19.999999999999996%svg异常

C

A.金属棒$${{a}{b}}$$运动的加速度大小始终为$$\frac{v^{2}} {2 x}$$

B.金属棒$${{a}{b}}$$受到的最大安培力为$$\frac{B^{2} L^{2} v} {R} \mathrm{s i n} ~ \theta$$

C.通过金属棒$${{a}{b}}$$横截面的电荷量为$$\frac{B L x} {R}$$

D.金属棒$${{a}{b}}$$产生的焦耳热为$$\frac{B^{2} L^{2} v} {2 R} x$$

2、['电流的定义式理解及应用', '焦耳定律的应用', '电功与电功率定义、表达式、物理意义及简单应用']

正确率40.0%svg异常

D

A.正常工作时,该割草机的工作电流为$${{2}{A}}$$

B.以额定电压工作时每秒钟消耗的能量为$${{9}{0}{J}}$$

C.该锂电池充满电后总电量为$$3. 2 4 \times1 0^{6} C$$

D.该割草机一次充满电后最长可工作时间为$${{4}{.}{5}{h}}$$

3、['电能的输送', '焦耳定律的应用']

正确率40.0%远距离输电都采用高压输电的方式,其主要优点是 (

C

A.可增大输电电流

B.可加快输电速度

C.可减少输电线上的能量损失

D.可防止不法分子窃电

4、['焦耳定律的应用', '电功与电功率定义、表达式、物理意义及简单应用']

正确率60.0%有一只电风扇,标有$$~ ~ ` ` 2 2 0 ~ V ~ 5 0 ~ W^{n}$$,电动机线圈的电阻为$${{0}{.}{4}{Ω}}$$,把它接入$${{2}{2}{0}{V}}$$的电路中,以下几种计算时间$${{t}}$$内产生热量的方法,正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.$$Q=\frac{U^{2} t} {R}$$

B.$${{Q}{=}{P}{t}}$$

C.$$Q=( \frac{P} {U} )^{2} R t$$

D.以上三种方法均正确

5、['电流的微观表达式及其应用', '电阻定律', '电流的定义式理解及应用', '焦耳定律的应用']

正确率40.0%$${{2}{0}{1}{6}}$$年诺贝尔物理学奖由戴维$${{−}}$$索利斯$${、}$$邓肯$${{−}}$$霍尔丹和迈克尔$${{−}}$$科斯特利茨三位科学家共同获得,他们运用拓扑学证明超导体可以在低温环境下实现,并解释了其实现机制.设某金属圆环垂直于磁场放置,在低温时突然撤去磁场,测得环中电流为$${{I}}$$,若经一年以上的时间$${{t}}$$后检测出电流变化小于$${{△}{I}{(}}$$其中$$\triangle I < < I )$$时,便可认为此金属环为超导体.设环的周长为$${{l}{、}}$$横截面积为$${{S}}$$,单位体积内自由电子数为$${{n}}$$,电子质量为$${{m}{、}}$$电荷量为$${{e}}$$.关于金属环成为超导体的电阻率上限$${{ρ}}$$推导有如下四个步骤:
$${①}$$由电流微观表达式$$I=n v e S$$,电流变化大小为$${{△}{I}}$$时,环中电子定向移动平均速率的变化$$\triangle v=\frac{\triangle I} {n e S}$$
$${②}$$电流变化大小为$${{△}{I}}$$时,环中一个电子动能的变化$$\triangle E_{k}=\frac{1} {2} m ( \frac{\triangle I} {n e S} )^{2}$$
$${③}$$根据能量守恒,$${{t}}$$时间内电子减少的总动能等于环中产生的焦耳热,即$$Q=n S l \triangle E_{k}$$
$${④}$$由于$$\triangle I < < I, ~ t$$时间内环中电流释放焦耳热$$Q=I^{2} R t$$,其中$$R=\rho\frac{l} {S}$$,可得超导状态的电阻率上限$${{ρ}}$$
其中不正确的步骤是(

B

A.$${①}$$

B.$${②}$$

C.$${③}$$

D.$${④}$$

6、['焦耳定律的内容', '焦耳定律的应用', '电功与电功率定义、表达式、物理意义及简单应用']

正确率40.0%在相同时间内,电流通过电阻丝甲产生的热量比通过电阻丝乙产生的热量多,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.甲的电阻一定大于乙的电阻

B.甲两端的电压一定大于乙两端的电压

C.甲中的电流一定大于乙中的电流

D.甲的实际功率一定大于乙的实际功率

7、['焦耳定律的应用']

正确率60.0%下列用电器的工作原理不是利用电流的热效应的是(

D

A.电烙铁

B.电炉子

C.白炽灯

D.微波炉

8、['交变电流的产生及其变化规律', '电磁感应中的电荷量问题', '焦耳定律的应用', '平均值、有效值']

正确率40.0%svg异常

D

A.图乙时刻,线圈磁通量的变化率为零

B.电路中的电流方向每秒钟改变$${{5}{0}}$$次

C.在$$0 \sim0. 0 0 5 s$$内,通过灯泡的电荷量为$$1. 1 \times1 0^{-2} \, \mathrm{C}$$

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为$${{2}{4}{{.}{2}}{J}}$$

9、['电阻定律', '焦耳定律的应用']

正确率60.0%把家用电炉的电热丝剪去一小段后,继续使用,则在同样的时间内()​

C

A.由$$Q=I^{2} R t$$可知,电炉的发热量减少

B.由$$Q=U I t$$可知,电炉的发热量不变

C.由$$Q=\frac{U^{2}} {R} t$$可知,电炉的发热量增加

D.无法确定电炉的发热量的变化

10、['电阻定律', '焦耳定律的应用']

正确率60.0%当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断,由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别,那么熔丝熔断的可能性较大的是(

B

A.横截面积大的地方

B.横截面积小的地方

C.同时熔断

D.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方

1、题目涉及电磁感应和能量转换问题。金属棒$$ab$$在磁场中运动,产生感应电动势和安培力。选项A的加速度表达式$$\frac{v^{2}}{2x}$$不符合运动学规律,错误。选项B的最大安培力$$\frac{B^{2}L^{2}v}{R}\sin\theta$$正确,因为安培力与速度成正比。选项C的电荷量$$\frac{BLx}{R}$$正确,由法拉第电磁感应定律推导。选项D的焦耳热$$\frac{B^{2}L^{2}v}{2R}x$$错误,因为焦耳热应为$$\frac{B^{2}L^{2}vx}{R}$$。

2、割草机的功率为$$90W$$,电压为$$18V$$。选项A的工作电流$$I=\frac{P}{U}=5A$$,错误。选项B每秒钟消耗能量$$90J$$正确。选项C的总电量$$Q=It=5A\times1.8\times10^{4}s=9\times10^{4}C$$,错误。选项D的最长工作时间$$t=\frac{Q}{I}=1.8\times10^{4}s=5h$$,错误。

3、远距离输电采用高压的主要优点是减少输电线上的能量损失(选项C),因为$$P_{\text{损耗}}=I^{2}R$$,高压可降低电流$$I$$。

4、电风扇的发热量只能用焦耳定律$$Q=I^{2}Rt$$计算。选项A错误,因为$$U$$是总电压而非线圈电压。选项B错误,$$Pt$$是总能量而非发热量。选项C正确,因为$$I=\frac{P}{U}$$,代入焦耳定律得$$Q=\left(\frac{P}{U}\right)^{2}Rt$$。

5、步骤②错误,因为电子动能变化应为$$\Delta E_{k}=\frac{1}{2}m(v+\Delta v)^{2}-\frac{1}{2}mv^{2}\approx mv\Delta v$$,而非$$\frac{1}{2}m\left(\frac{\Delta I}{neS}\right)^{2}$$。

6、根据$$Q=I^{2}Rt$$或$$Q=\frac{U^{2}}{R}t$$,相同时间内发热量多说明实际功率大(选项D正确)。电阻、电压或电流单独无法确定(选项A、B、C错误)。

7、微波炉利用电磁波加热,非电流热效应(选项D)。电烙铁、电炉子、白炽灯均利用电流热效应(选项A、B、C)。

8、图乙时刻感应电动势最大,磁通量变化率最大(选项A错误)。交流电频率$$50Hz$$,电流方向每秒改变$$100$$次(选项B错误)。电荷量$$Q=\frac{\Delta\Phi}{R}$$需积分计算(选项C未给出数据)。焦耳热$$Q=I^{2}rt$$需已知电流(选项D未给出数据)。

9、剪短电热丝后电阻$$R$$减小,电压$$U$$不变,由$$Q=\frac{U^{2}}{R}t$$知发热量增加(选项C正确)。$$Q=I^{2}Rt$$和$$Q=UIt$$中$$I$$增大,但未明确比例(选项A、B不全面)。

10、熔丝横截面积小的地方电阻大,发热量$$Q=I^{2}Rt$$更多,更易熔断(选项B正确)。
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