如图所示,电源电动势E=2V,内阻r=1Ω,电阻R0=2Ω,滑动变阻器的阻值范围为0~10Ω.求滑动变阻器电阻为多大时,R上消耗的功率最大,最大值为多少?
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如图所示,电源电动势E=2V,内阻r=1Ω,电阻R0=2Ω,滑动变阻器的阻值范围为0~10Ω.求滑动变阻器电阻为多大时,R上消耗的功率最大,最大值为多少?
题型:不详
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如图所示,电源电动势E=2V,内阻r=1Ω,电阻R
0
=2Ω,滑动变阻器的阻值范围为0~10Ω.求滑动变阻器电阻为多大时,R上消耗的功率最大,最大值为多少?
答案
可以把电源和定值电阻R
0
合起来看作一个等效电源,等效电路图如图所示.
此时,电源和定值电阻看做电动势为E′=
R
0
R
0
+r
E=
4
3
V,
等效电源内阻r′=
R
0
r
R
0
+r
=
2
3
Ω,
当R=r′时,即R=
2
3
Ω时R上消耗的功率最大,
最大的输出功率为P
max
=
E
′2
4
r
′
=
(
4
3
)
2
4×
2
3
W=
2
3
W.
答:滑动变阻器电阻为
2
3
Ω时,R上消耗的功率最大,最大值为
2
3
W.
举一反三
正方形导线框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感应强度随时间均匀增加,变化率为k.导体框质量为m、边长为L,总电阻为R,在恒定外力F作用下由静止开始运动.导体框在磁场中的加速度大小为______,导体框中感应电流做功的功率为______.
题型:上海
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如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连.在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出.由于运动的电离气体,受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势.若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率
P=[
vBdS/(
RS+ρd
)
]
2
R
.调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最值为大( )
A.
v
2
B
2
dS/
3ρ
B.
v
2
B
2
dS/
4ρ
C.
v
2
B
2
dS/
5ρ
D.
v
2
B
2
dS/
6ρ
题型:朝阳区二模
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如图所示,有一对与电阻R=0.5Ω相连的平行导轨M和N,它们在同一水平面上,现加一匀强磁场,磁感应强度B=1T,磁场方向竖直向下,两导轨间距离L=0.05m,一质量m=0.01kg导体杆a、b垂直放在导轨上,ab杆和导轨电阻均不计,ab与导轨间动摩擦因数μ=0.1.今以F的水平恒定拉力拉ab,使它以恒定速度v=4m/s向右运动,(g=10m/s
2
)
求:(1)在图中标出通过电阻R中的电流方向;
(2)电阻R消耗的功率;
(3)水平的恒定拉力F的功率.
题型:汉沽区模拟
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一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36W与36V.若把此灯泡接到输出电压为18V的电源两端,则灯泡消耗的电功率( )
A.等于36W
B.小于36W,大于9W
C.等于9W
D.小于36W
题型:海南
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法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究.实验装置的示意图如图所示,两块面积均为S的矩形金属板,平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为d.水流速度处处相同,大小为v,方向水平,金属板与水流方向平行.地磁场磁感应强度的竖直分量为B,水的电阻率为ρ,水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两个金属板上,忽略边缘效应.则电阻R消耗的电功率( )
A.P=
(Bdv)
2
/R
B.P=
B
2
d
2
v
2
S/(
ρd+SR
)
C.P=
[
BdvS/(
ρd+SR
)]
2
R
D.P=
[
Bd
2
v/(ρS+Rd)]
2
R
题型:丰台区一模
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