专题9 含电容电路和含电动机电路 期中专题强化-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
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内容正文:
人教版必修3高二物理上学期期中专题强化
专题9 含电容电路和电动机电路
知识强化
1. 含电容器电路
(1)电路的简化:不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可以去掉此支路,求电荷量时再在相应位置补上。
(2)电路稳定时电容器的处理方法:电路稳定后,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不起降低电压的作用,电容器两极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压。
(3)电容器的电荷量及变化
①电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。
②如果变化前后极板带电的电性相同,通过所连导线的电荷量为|Q1-Q2|。
③如果变化前后极板带电的电性相反,通过所连导线的电荷量为Q1+Q2。
2、关于非纯电阻电路的两点注意
(1)Q≠t:在非纯电阻电路中,要注意t既不能表示电功,也不能表示电热,因为欧姆定律不再成立。
(2)电动机电路不一定是非纯电阻电路
①当电动机转动时:电动机电路为非纯电阻电路,此时U>IR,欧姆定律不适用,大部分电能转化为机械能。
②当电动机通电但卡住不转动时:电动机电路可以看成纯电阻电路,欧姆定律仍适用,电能全部转化为内能。
典例剖析
【典例1】 (2025·辽宁大连市期中)在如图所示的电路中,定值电阻R1=2 Ω、R2=3 Ω、R3=1 Ω、R4=3 Ω、R5=4 Ω,电容器的电容C=4 μF,电源的电动势E=10 V,内阻不计。闭合开关S1、S2,电路稳定后,求:
(1)若保持开关S1、S2闭合,电阻R3突然断路,电路稳定后,电阻R2的电功率;
(2)若保持开关S1闭合,断开开关S2,电路稳定后,流过R5的电荷量。
答案 (1)12 W (2)1.6×10-5 C
解析 (1)若保持开关S1、S2闭合,电阻R3突然断路,电路稳定后的电流I1=,电阻R2的电功率P1=R2,解得P1=12 W。
(2)开关S1、S2闭合时,由于电源内阻不计,则通过R2的电流与I1相等,令电源负极电势为0,则有φa-0=I1R2,解得φa=6 V,通过R4的电流I2=,则有φb-0=I2R4,解得φb=7.5 V,电容器下极板带正电,根据电容的定义式有C=,若保持开关S1闭合,断开开关S2,电路稳定后,通过电路的电流等于I2,此时电容器两端电压U2=I2R3,电容器下极板带负电,根据电容的定义式有C=,则流过R5的电荷量Q=Q1+Q2,解得Q=1.6×10-5 C。
【典例2】(2025·安徽滁州模拟)如图,在蚌埠港码头,吊车正以0.1 m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103 kg的集装箱。已知吊车的电动机工作电压为380 V,电流为20 A,重力加速度取10 m/s2,则( )
A.电动机的内阻为19 Ω
B.电动机的发热功率为5.7×103 W
C.电动机的输出功率为7.6×103 W
D.电动机的工作效率为75%
答案 D
解析 电动机的输入功率为P入=UI=380×20 W=7 600 W,电动机的输出功率为P出=P机=mgv=5 700 W,电动机发热功率为P热=P入-P出=1 900 W,故B、C错误;电动机发热功率为P热=I2r,解得r=4.75 Ω,故A错误;电动机的工作效率为η=×100%=75%,故D正确。
针对性训练
1.(2026湖北荆州期中)如图1所示,有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成,电路如图2所示,将电吹风接在电路中,电吹风两端的电压为U,电吹风正常工作,此时电热丝两端的电压为,则下列判断正确的是( )
A.电热丝中的电流大小为
B.电动机中的电流大小为
C.电吹风的机械功率为
D.电动机消耗的功率为
【答案】.D
【解析】根据欧姆定律,电热丝中的电流大小,电动机两端的电压为
通过电动机的电流为,电动机消耗的功率为,电吹风的机械功率。故选D。
2 .(2025·安徽安庆一中月考)直流电动机在生活生产中有广泛的应用,其主要结构为两部分:定子和转子,其中定子包括:主磁极、机座、电刷等;转子包括:换向器、电枢铁芯、电枢绕组等。如图所示是电动机提升重物的示意图,已知电源电动势E=9 V,内阻r=1.5 Ω,电阻R=2 Ω。闭合开关S,发现电动机被卡死,此时电压表的示数为6 V,立即关闭电源。清除故障后重新闭合开关,当电动机正常工作时,电压表的示数为7.5 V,重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.电动机内部线圈的电阻为RM=5.5 Ω
B.电动机正常工作时线圈电阻的热功率为1 W
C.电动机正常工作时电源的效率约为66.7%
D.电动机正常工作时将一个质量为1 kg重物由静止吊起,则重物的最大速度为0.55 m/s
答案 B
解析 电动机被卡住时,相当于纯电阻,电源内电压U1=9 V-6 V=3 V,电路电流I1==2 A,由闭合电路欧姆定律可得电动机内阻为RM==1 Ω,故A错误;电动机正常工作时,电源内电压U2=9 V-7.5 V=1.5 V,电路电流I2==1 A,电动机线圈电阻的热功率为P1=RM=1 W,故B正确;电动机正常工作时,电源的效率为η=×100%≈83%,故C错误;当重物速度最大时,拉力F=mg,电动机的输出功率P2=(E-U2-I2R)I2-RM=4.5 W,由P2=Fv,可得重物的最大速度为vm=0.45 m/s,故D错误。
3 (2025·湖南郴州市三模)如图所示的电路,电源内阻不计,电源电动势为E,定值电阻R1=R,滑动变阻器R2的总阻值为4R,电容器的电容为C,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b时,下列说法正确的是( )
A.电容器上的最大带电荷量为CE
B.电阻R1的功率先增大后减小
C.电阻R2的功率先增大后减小
D.理想电流表的示数一直在增大
答案 CD
解析 滑动变阻器接入电路的电阻为Rab=,根据R左R右≤()2,当R左=R右,即当滑动变阻器的滑片滑到变阻器的正中央时,变阻器接入电路的总电阻最大,此时Rab=R,电容器上的电压最大,为U=E,电容器上的最大带电荷量为Q=CU=CE,选项A错误;当滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b时,回路电阻先增大后减小,回路电流先减小后增大,根据P1=I2R1,电阻R1的功率先减小后增大,选项B错误;把R1看成电源的内阻,当变阻器接入电路的电阻和R1电阻相等时,变阻器上消耗的功率最大,故当滑动变阻器的滑片滑到变阻器的正中央时,变阻器上消耗的功率最大,当滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b时,电阻R2的功率先增大后减小,选项C正确;当滑片从a端滑到变阻器的中央时,变阻器上的电压逐渐增大,变阻器右侧电阻减小,故根据I右=,理想电流表的示数逐渐增大,当滑片从变阻器中央滑到b端时,总电阻减小,回路总电流增大,而变阻器左侧的电流减小,故变阻器右侧的电流一定增大,理想电流表的示数仍在增大,选项D正确。
4 .(2025·江苏宿迁市三模)如图所示,电源电动势为E,内阻不计,定值电阻的阻值分别为R1、R2,电容器的电容为C。闭合开关S,电路稳定后( )
A.通过电阻R1的电流为零
B.电容器所带电荷量为CE
C.断开S的瞬间,通过电阻R2的电流为
D.断开S后,通过电阻R2的电荷量为
答案 C
解析 电路稳定后,根据闭合电路欧姆定律可知通过电阻R1的电流为I=,故A错误;电容器两端电压等于电阻R2两端电压,则有U2=IR2=,电容器所带电荷量为Q=CU2=,故B错误;断开S的瞬间,电容器与电阻R2构成回路进行放电,通过电阻R2的电流为I2==,故C正确;断开S后,电容器与电阻R2构成回路进行放电,则通过电阻R2的电荷量为,故D错误。
5.“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示,其中太阳能电池电动势E=120 V,内阻r未知,电动机线圈电阻rM=1.6 Ω,电热丝定值电阻R=4 Ω。当火星车正常行驶时,电动机两端电压UM=80 V,电热丝R消耗功率P=100 W。则( )
A.火星车正常行驶时,通过电热丝电流为1.25 A
B.太阳能电池的内阻为3 Ω
C.若电动机的转子被卡住不动,电热丝消耗的功率为625 W
D.火星车正常行驶时,电动机的效率为80%
答案 C
解析 对电热丝,有P=I2R,解得回路电流为I=5 A,故A错误;根据闭合电路欧姆定律,有E=Ir+UM+IR,解得太阳能电池的内阻为r=4 Ω,故B错误;电动机的转子被卡住不动,回路电流为I'==12.5 A,电热丝消耗的功率P'=I'2R=625 W,故C正确;火星车正常行驶时,电动机的效率为η=×100%=90%,故D错误。
6 在如图所示的电路中R1=R3=10 Ω,R2=5 Ω,滑动变阻器R0的最大阻值为20 Ω,电源电动势恒定,内阻不计。闭合开关S时,滑动变阻器的滑片置于a端;电容器C始终未被击穿,下列说法正确的是( )
A.开始时电容器下极板带负电
B.开始时电容器下极板带正电
C.在滑动变阻器的滑片缓慢向b端滑动的过程中,电容器的带电荷量一直减少
D.在滑动变阻器的滑片缓慢向b端滑动的过程中,电容器的带电荷量可能先减少后增加
答案 BC
解析 当滑动变阻器的滑片置于a端时,R0被短路,电容器与R1并联,下极板与电源正极相连,所以下极板带正电,B正确,A错误;开始时下极板与电源正极相连电势高,带正电,当滑片向b端滑动时,下极板电势变低,当滑到b端时,此时=,此时电容器两端的电势相同,电势差为0,电容器的带电荷量0,所以在滑片从a端向b端滑动的过程中,电容器的下极板一直带正电,但随着电容器两极板电压的减小,带电荷量一直减少,C正确,D错误。
7 .(2025·江苏扬州市模拟)如图所示电路,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,L是小灯泡,C是电容器,电源内阻为r。开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中( )
A.小灯泡变暗
B.电压表示数变小
C.电容器所带电荷量增大
D.电源的输出功率一定先变大后变小
答案 B
解析 闭合开关S后,当滑动变阻器触头向上移动时,R2减小,外电路总电阻减小,干路中电流增大,则小灯泡变亮,故A错误;根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,路端电压减小,则电压表的示数减小,故B正确;电路稳定时电容器的电压等于R2两端的电压,根据串联电路电压分配规律可知,R2减小,电容器的电压减小,则电容器所带电荷量减小,故C错误;当R外=r时,电源输出功率最大,当移动滑动变阻器使R外在R外<r范围,或者R外> r范围变化,电源的输出功率一直减小或者一直增大,故D错误。
8 .(2023·海南卷·7)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为( )
A.CE B.CE C.CE D.CE
答案 C
解析 看似是一个电桥,但只需将电源负极接地(就是取电势为零),则电容器上极板电势为,下极板电势为,极板间电势差U=,由Q=CU,可知C正确。
9 如图所示,电源电动势为E,内阻r=R,外电路的电阻均为R。开关S断开时,在平行板电容器中间的一点P悬浮着一带电液滴,已知重力加速度为g。现在闭合开关S,则下列说法正确的是( )
A.液滴带正电
B.液滴将会向上加速运动,且加速度大小为g
C.电源的输出功率增加
D.电源的效率增加
答案 BC
解析 电容器的上极板带正电,带电液滴受到的静电力和重力平衡,因此静电力方向竖直向上,故液滴带负电,A错误;闭合开关S后回路的总电阻减小,干路电流增大,与电容器并联的电阻的电压增大,故电容器的电压增大,电容器两板间的电场强度增大,液滴所受静电力增大,液滴向上加速运动。开关闭合前I干=,电容器的电压为U=I干R=,=mg,开关闭合后=,电容器的电压为U1=R=,a==,B正确;当外电阻从小于电源内阻逐渐增大到大于内电阻的过程中,电源的输出功率先增大后减小,当外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,开关闭合前,外电阻大于内电阻,开关闭合后,外电阻等于内电阻,故电源的输出功率增加,C正确;电源的效率为η=×100%=×100%=×100%,闭合开关S,外电阻减小,电源的效率减小,D错误。
10 (2025·广东省模拟)一台小型电动机在3 V电压下工作,用此电动机提升重力为4 N的物体时,通过它的电流是0.2 A。在30 s内可使该物体被匀速提升3 m。若不计一切摩擦和阻力,则( )
A.30 s内,电动机消耗的电能为18 J
B.电动机的输出功率为0.4 W
C.电动机线圈的电阻为15 Ω
D.该电动机正在工作中突然被卡住不转动时其电功率为1.8 W
答案 ABD
解析 电动机的输入功率为P入=UI=3×0.2 W=0.6 W,30 s内消耗的电能W=P入t=0.6×30 J=18 J,故A正确;电动机的输出功率,即电动机提升重物的机械功率,为P机=Fv=4× W=0.4 W,故B正确;根据能量关系有P入=P机+PQ,得热功率为PQ=P入-P机=(0.6-0.4) W=0.2 W,对线圈有PQ=I2r,解得r=5 Ω,故C错误;该电动机正在工作中突然被卡住不转动,此时电路中的电流为I'== A=0.6 A,此时电功率为P=UI'=3×0.6 W=1.8 W,故D正确。
11 下表是某电动汽车的主要参数,下列说法正确的是( )
空车质量
800kg
电池能量
标准承载
200kg
标准承载下的最大续航
200km
所受阻力与汽车总重比值
0.08
A. 工作时,电动汽车的电动机将机械能转化成电池的化学能
B. 标准承载下,电动汽车以36km/h的速度匀速行驶20min,消耗电能
C. 标准承载下,该电池在使用时的能量转化效率为27%
D. 标准承载下,汽车以72km/h的速度匀速行驶,汽车电动机输出功率为16kW
【答案】D
【解析】
工作时,电池将化学能转化成电动汽车电动机的机械能。A错误;
标准承载下,电动汽车以36km/h的速度匀速行驶20min,输出的机械功
W=Pt=Fvt=fvt=0.08×(800+200)×10×10×20×60J=9.6×J
并不是消耗的电能,B错误;
由题知,电池能量=60kWh=60×3.6×J=2.16×J
f=0.08×(800+200)×10N=800N
标准承载下的最大续航,该电池在使用时消耗电能
=f×200×J=1.6×J
标准承载下,该电池在使用时的能量转化效率为
η=×100%=0.74×100%=74%,
C错误;
标准承载下,汽车以72km/h的速度匀速行驶,汽车电动机输出功率为
D正确。
12 .(2026·山东联考)随着高层建筑的发展,乘电梯上下楼已成为日常。如图所示为某种电梯结构的简化示意图。已知电动机的额定电压为380 V,额定电流为11 A,轿厢质量为1 000 kg,重力加速度g=10 m/s2,忽略一切摩擦。
(1)某次在做电梯性能测试实验时,电梯轿厢内无乘客,电动机不工作。测得轿厢A上升25 m用时5 s,求此时电梯的配重B的质量;
(2)电梯在额定功率下承载800 kg的乘客,以1.2 m/s的速度匀速上升时,求电动机内阻消耗的功率。
答案 (1)1 500 kg (2)580 W
解析 (1)设轿厢和配重的加速度大小为a,有h=at2
解得a=2 m/s2
以轿厢和配重为研究对象,根据牛顿第二定律有mg-Mg=(m+M)a
解得配重B的质量m=1 500 kg。
(2)对配重B,根据平衡条件可得F+mg=(M+m0)g
解得F=3 000 N
电动机的输出功率P出=Fv
电动机内阻消耗的功率P内=UI-P出
解得P内=580 W。
13.(10分)(2026江苏扬州质检)某发光电动玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10V,r=2Ω,车轮电动机的额定电压UM=6V,额定功率PM=6W,线圈电阻RM=1Ω.求:
(1)玩具汽车正常工作时,流过灯泡的电流;
(2)玩具汽车被卡住后,灯泡消耗的功率.
解析.(10分)(1)玩具汽车正常工作时电源内阻分的电压为(1分)
通过电源的电流为 (1分)
玩具汽车正常工作时,通过电动机的电流为 (1分)
所以流过灯泡的电流为 (2分)
(2)灯泡的电阻为 (1分)
玩具汽车被卡住后,电动机可视为纯电阻,灯泡与电动机并联的电阻为 (1分)
电路中的总电流为 (1分)
所以流过灯泡的电流为 (1分)
玩具汽车卡住后,灯泡消耗的功率为 (1分)
14.(2026四川南充期中)如图所示,一直流电源与一保护电阻R0和一直流电动机串联,已知电源电动势 E=24V(电源内阻不计),保护电阻R0=4Ω,电动机内阻R=2Ω,电动机竖直向上匀速吊起一质量 为m=1kg的重物时,安培表的读数I=2A,不计一切阻力,g取10m/s2.
(1)电动机的电功率及热功率分别为多大?
(2)重物匀速上升的速度v多大?
(3)电动机的效率是多少?
答案.(1)32W 8W(2)2.4m/s(3)75%
【解析】(1)保护电阻两端的电压
电动机两端的电压
电动机的电功率
电动机的热功率
(2)电动机的机械功率
重物匀速上升,则
,
则重物匀速上升的速度;
(3) 电动机的效率
1
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人教版必修3高二物理上学期期中专题强化
专题9 含电容电路和电动机电路
知识强化
1. 含电容器电路
(1)电路的简化:不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可以去掉此支路,求电荷量时再在相应位置补上。
(2)电路稳定时电容器的处理方法:电路稳定后,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不起降低电压的作用,电容器两极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压。
(3)电容器的电荷量及变化
①电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。
②如果变化前后极板带电的电性相同,通过所连导线的电荷量为|Q1-Q2|。
③如果变化前后极板带电的电性相反,通过所连导线的电荷量为Q1+Q2。
2、关于非纯电阻电路的两点注意
(1)Q≠t:在非纯电阻电路中,要注意t既不能表示电功,也不能表示电热,因为欧姆定律不再成立。
(2)电动机电路不一定是非纯电阻电路
①当电动机转动时:电动机电路为非纯电阻电路,此时U>IR,欧姆定律不适用,大部分电能转化为机械能。
②当电动机通电但卡住不转动时:电动机电路可以看成纯电阻电路,欧姆定律仍适用,电能全部转化为内能。
典例剖析
【典例1】 (2025·辽宁大连市期中)在如图所示的电路中,定值电阻R1=2 Ω、R2=3 Ω、R3=1 Ω、R4=3 Ω、R5=4 Ω,电容器的电容C=4 μF,电源的电动势E=10 V,内阻不计。闭合开关S1、S2,电路稳定后,求:
(1)若保持开关S1、S2闭合,电阻R3突然断路,电路稳定后,电阻R2的电功率;
(2)若保持开关S1闭合,断开开关S2,电路稳定后,流过R5的电荷量。
【典例2】(2025·安徽滁州模拟)如图,在蚌埠港码头,吊车正以0.1 m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103 kg的集装箱。已知吊车的电动机工作电压为380 V,电流为20 A,重力加速度取10 m/s2,则( )
A.电动机的内阻为19 Ω
B.电动机的发热功率为5.7×103 W
C.电动机的输出功率为7.6×103 W
D.电动机的工作效率为75%
针对性训练
1.(2026湖北荆州期中)如图1所示,有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成,电路如图2所示,将电吹风接在电路中,电吹风两端的电压为U,电吹风正常工作,此时电热丝两端的电压为,则下列判断正确的是( )
A.电热丝中的电流大小为
B.电动机中的电流大小为
C.电吹风的机械功率为
D.电动机消耗的功率为
2 .(2025·安徽安庆一中月考)直流电动机在生活生产中有广泛的应用,其主要结构为两部分:定子和转子,其中定子包括:主磁极、机座、电刷等;转子包括:换向器、电枢铁芯、电枢绕组等。如图所示是电动机提升重物的示意图,已知电源电动势E=9 V,内阻r=1.5 Ω,电阻R=2 Ω。闭合开关S,发现电动机被卡死,此时电压表的示数为6 V,立即关闭电源。清除故障后重新闭合开关,当电动机正常工作时,电压表的示数为7.5 V,重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.电动机内部线圈的电阻为RM=5.5 Ω
B.电动机正常工作时线圈电阻的热功率为1 W
C.电动机正常工作时电源的效率约为66.7%
D.电动机正常工作时将一个质量为1 kg重物由静止吊起,则重物的最大速度为0.55 m/s
3 (2025·湖南郴州市三模)如图所示的电路,电源内阻不计,电源电动势为E,定值电阻R1=R,滑动变阻器R2的总阻值为4R,电容器的电容为C,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b时,下列说法正确的是( )
A.电容器上的最大带电荷量为CE
B.电阻R1的功率先增大后减小
C.电阻R2的功率先增大后减小
D.理想电流表的示数一直在增大
4 .(2025·江苏宿迁市三模)如图所示,电源电动势为E,内阻不计,定值电阻的阻值分别为R1、R2,电容器的电容为C。闭合开关S,电路稳定后( )
A.通过电阻R1的电流为零
B.电容器所带电荷量为CE
C.断开S的瞬间,通过电阻R2的电流为
D.断开S后,通过电阻R2的电荷量为
5.“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。现将火星车的动力供电电路简化为如图所示,其中太阳能电池电动势E=120 V,内阻r未知,电动机线圈电阻rM=1.6 Ω,电热丝定值电阻R=4 Ω。当火星车正常行驶时,电动机两端电压UM=80 V,电热丝R消耗功率P=100 W。则( )
A.火星车正常行驶时,通过电热丝电流为1.25 A
B.太阳能电池的内阻为3 Ω
C.若电动机的转子被卡住不动,电热丝消耗的功率为625 W
D.火星车正常行驶时,电动机的效率为80%
6 在如图所示的电路中R1=R3=10 Ω,R2=5 Ω,滑动变阻器R0的最大阻值为20 Ω,电源电动势恒定,内阻不计。闭合开关S时,滑动变阻器的滑片置于a端;电容器C始终未被击穿,下列说法正确的是( )
A.开始时电容器下极板带负电
B.开始时电容器下极板带正电
C.在滑动变阻器的滑片缓慢向b端滑动的过程中,电容器的带电荷量一直减少
D.在滑动变阻器的滑片缓慢向b端滑动的过程中,电容器的带电荷量可能先减少后增加
7 .(2025·江苏扬州市模拟)如图所示电路,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,L是小灯泡,C是电容器,电源内阻为r。开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中( )
A.小灯泡变暗
B.电压表示数变小
C.电容器所带电荷量增大
D.电源的输出功率一定先变大后变小
8 .(2023·海南卷·7)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为( )
A.CE B.CE C.CE D.CE
9 如图所示,电源电动势为E,内阻r=R,外电路的电阻均为R。开关S断开时,在平行板电容器中间的一点P悬浮着一带电液滴,已知重力加速度为g。现在闭合开关S,则下列说法正确的是( )
A.液滴带正电
B.液滴将会向上加速运动,且加速度大小为g
C.电源的输出功率增加
D.电源的效率增加
10 (2025·广东省模拟)一台小型电动机在3 V电压下工作,用此电动机提升重力为4 N的物体时,通过它的电流是0.2 A。在30 s内可使该物体被匀速提升3 m。若不计一切摩擦和阻力,则( )
A.30 s内,电动机消耗的电能为18 J
B.电动机的输出功率为0.4 W
C.电动机线圈的电阻为15 Ω
D.该电动机正在工作中突然被卡住不转动时其电功率为1.8 W
11 下表是某电动汽车的主要参数,下列说法正确的是( )
空车质量
800kg
电池能量
标准承载
200kg
标准承载下的最大续航
200km
所受阻力与汽车总重比值
0.08
A. 工作时,电动汽车的电动机将机械能转化成电池的化学能
B. 标准承载下,电动汽车以36km/h的速度匀速行驶20min,消耗电能
C. 标准承载下,该电池在使用时的能量转化效率为27%
D. 标准承载下,汽车以72km/h的速度匀速行驶,汽车电动机输出功率为16kW
12 .(2026·山东联考)随着高层建筑的发展,乘电梯上下楼已成为日常。如图所示为某种电梯结构的简化示意图。已知电动机的额定电压为380 V,额定电流为11 A,轿厢质量为1 000 kg,重力加速度g=10 m/s2,忽略一切摩擦。
(1)某次在做电梯性能测试实验时,电梯轿厢内无乘客,电动机不工作。测得轿厢A上升25 m用时5 s,求此时电梯的配重B的质量;
(2)电梯在额定功率下承载800 kg的乘客,以1.2 m/s的速度匀速上升时,求电动机内阻消耗的功率。
13.(10分)(2026江苏扬州质检)某发光电动玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10V,r=2Ω,车轮电动机的额定电压UM=6V,额定功率PM=6W,线圈电阻RM=1Ω.求:
(1)玩具汽车正常工作时,流过灯泡的电流;
(2)玩具汽车被卡住后,灯泡消耗的功率.
14.(2026四川南充期中)如图所示,一直流电源与一保护电阻R0和一直流电动机串联,已知电源电动势 E=24V(电源内阻不计),保护电阻R0=4Ω,电动机内阻R=2Ω,电动机竖直向上匀速吊起一质量 为m=1kg的重物时,安培表的读数I=2A,不计一切阻力,g取10m/s2.
(1)电动机的电功率及热功率分别为多大?
(2)重物匀速上升的速度v多大?
(3)电动机的效率是多少?
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