题目内容

4．用如图所示的实验电路研究微型电动机的性能．当调节滑动变阻器R，让电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和24V．则这台电动机（不计温度对电阻的影响）（　　）
A．正常运转时的输出功率为32 WB．正常运转时的输出功率为44 W
C．正常运转时的发热功率为47 WD．正常运转时的发热功率为48W

分析 让电动机停止转动时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律求出电阻．电动机正常运转时，根据输入的电功率和热功率之差求出输出功率．由焦耳定律求解热功率．

解答 解：电动机停止转动时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律得，电动机的电阻为：R=$\frac{U_1}{I_1}$=$\frac{2}{0.5}Ω$=4Ω；
电动机正常运转时，输入的电功率为：P电=U2I2=24×2=48W，
发热功率为：P热=I22R=22×4W=16W，
所以输出功率为：P出=P电-P热=48-16=32W；故A正确，BCD错误
故选：A

点评 电动机电路停止运转时其电路纯电阻电路，欧姆定律成立．电动机正常运转时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，根据能量转化和守恒定律求解输出功率．

练习册系列答案
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4．一物体以初速度v0做匀减速直线运动，3s末停下，则它前1s内，前2s内，前3s内的平均速度之比为（　　）
A．5：4：3B．5：3：1C．5：8：9D．$\sqrt{3}$：$\sqrt{2}$：3
15．一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图甲所示．磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示．以T表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正，则下列I-t图中正确的是（　　） 
A．B．C．D．
12．小明同学为了用半偏法测量一个电压表的内阻（量程为3V，内阻约为3kΩ），设计了如图甲所示的电路．
（1）半偏法测电压表的内阻是一种近似测量（填“精确测量”、“近似测量”或“粗略测量”）的方法，用半偏法测量电压表的内阻必须具备的条件是电压表的内阻与滑动变阻器的总阻值满足RV＞＞R．
（2）实验时先闭合S1和S2，调节R，使电压表指针偏转到满刻度，再断开S2，保持R不变，调节R′，使电压表指针半偏，读出此时R′的阻值为3 005.4Ω，则电压表V的内阻测量值RV=3005.4Ω，该测量值大于实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）小军同学也设计了一个电路，如图乙所示，测量电压表的内阻RV，所用电源内阻不计，实验步骤如下：
①先断开开关S1、S2，将电阻箱1的电阻调至最大；
②闭合S1，调节电阻箱1，同时观察电压表指针，当指针处于满偏刻度时，读取电阻箱1的阻值为1 500Ω；
③保持电阻箱1的电阻不变，闭合S2，只调节电阻箱2，同时观察电压表指针，当指针处于半偏刻度时，读取电阻箱2的阻值为1 000Ω，则此电压表的内阻的测量值为RV=3000Ω．
19．空间有E=100V/m竖直向下的匀强电场，长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点，另一端系一质量m=0.1kg，电量q=0.01C的带正电小球．拉起绝缘小球至绳水平的A点，然后无初速度释放小球，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动，最后落至地面上C点，B点离地的高度hB=0.2m．（g取10m/s2）试求：
（1）绳子的最大张力为多大？
（2）落地点C到B点的水平距离为多大？
（3）A、C两点的电势差为多少？
9．某同学用如图甲所示装置，做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验．装置中，弹簧的上端O点固定在铁架台的金属杆上，旁边竖直放置一刻度尺，刻度尺的零刻线跟O点对齐，在弹簧的下端A处固定一个指针．记下不挂钩码时指针所指的位置，然后在弹簧的下面依次挂上1个、2个、3个、…钩码，分别记下指针所指的位置，算出弹簧的弹力与伸长量，填在下表中．

钩码个数123456
弹簧弹力F/N0.501.001.502.002.503.00
弹簧伸长x/cm1.202.403.604.766.107.10
（1）在图乙所示的坐标系中画出F-x图象．
（2）根据图象得出结论是在误差允许的范围内，弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比． 
（3）由图象得弹簧的劲度系数为kA=42 N/m（结果保留2位有效数字）．
（4）如果将指针固定在A点的下方P处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数k${\;}_{A}^{′}$=kA（选填“＞”、“＜”或“=”）．
16．如图所示，在倾角为30°的斜面上，固定一宽度为L=0.25m的足够长平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器．电源电动势为E=1.5V，内阻为r=0.6Ω．一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.80T．导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2．
（1）如要保持金属棒在导轨上静止，求滑动变阻器接入电路中的阻值大小；
（2）如果拿走电源，直接用导线接在两导轨上端，滑动变阻器接入电路的阻值不变，仍为（1）问所求阻值，
a．求金属棒所能达到的最大速度值；
b．在金属棒达到最大速度前，金属棒由静止开始沿导轨下滑4m的过程中，求电路中产生的热量．
13．如图所示，有一正三角形铝框abc处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度By=$\frac{{B}_{0}}{y+c}$，y为该点到地面的距离，c为常数，B0为一定值．铝框平面与磁场垂直，底边bc水平（空气阻力不计），将铝框由静止释放，在铝框下落到地面前的过程中（　　）
A．铝框回路中的磁通量变大，有顺时针方向的感应电流产生
B．回路中的感应电流沿顺时针方向，底边bc两端间的电势差为0
C．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g
D．底边bc受到的安培力向上，折线bac受到的安培力向下，铝框下落时的加速度大小可能等于g
14．关于斜抛运动的性质以下说法正确的是（　　）
A．斜抛运动是匀变速运动，因为其速度是恒定的
B．斜抛运动是匀变速运动，因为其加速度是恒定的
C．斜抛运动是非匀变速运动，因为其速度是变化的
D．斜抛运动是非匀变速运动，因为其加速度是变化的

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