(12分)發(fā)電機輸出功率為100 kW,輸出電壓是250V,用戶需要的電壓是220V,輸電線電阻為10 Ω,若輸電線中因發(fā)熱 而損失的功率為輸送功率的4%,試求:
(1)在輸電線路中設置的升、降壓變壓器的原、副線圈的匝數比分別為多少?
(2)用戶得到的電功率是多少?
(1)1:20;240:11;(2)96kW。
解析試題分析:(1)根據公式P=UI得,原線圈中的電流為I1==400A,
又因為輸電線損耗的電功率P線=100×4%kW=4kW(1分)
因為P線=I2R,故輸電線的電流為I2==20A。
故升壓變壓器的原、副線圈的匝數比為;
所以升壓變壓器的副線圈的兩端電壓為U2=20×250V=5000V,
輸電導線上的電壓為U損=I2R=20A×10Ω=200V,
故降壓變壓器的原線圈上的電壓為U3=U2-U損=5000V-200V=4800V,
由于已知降壓變壓器的副線圈上的電壓為U4=220V,
故降壓變壓器的原、副線圈的匝數之比為。
(2)根據能量守恒可知,用戶得到的電功率P出=P輸出-P損=100kW-4kW=96kW。
考點:高壓輸電,變壓器的匝數比與電壓和電流之比的關系,損失電功率的計算等。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m,金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37º,在導軌所在平面內,分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源,F(xiàn)把一個質量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上,導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好,導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω,金屬導軌的其它電阻不計,g取10m/s2。已知sin37º=0.60, cos37º=0.80,試求:
⑴通過導體棒的電流;
⑵導體棒受到的安培力大小;
⑶導體棒受到的摩擦力的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)交流發(fā)電機矩形線圈邊長ab="cd=0.4" m,bc="ad=0.2" m,共50匝,線圈電阻r="1" Ω,線圈在B="0.2" T的勻強磁場中,繞垂直磁場方向的軸OO′以200 rad/s的角速度勻速轉動,外接電阻R=7Ω,如圖所示。求:
(1)從圖示位置開始計時,線圈中產生的感應電動勢大小隨時間變化的函數表達式;
(2)電壓表讀數;
(3)電阻R上的電功率。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)某課外小組設計了一種測定風速的裝置,其原理如圖所示,一個勁度系數k=120N/m,自然長度L0=1m的彈簧一端固定在墻上的M點,另一端N與導電的迎風板相連,彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上,彈簧是不導電的材料制成的。迎風板面積S=0.5m2,工作時總是正對著風吹來的方向。電路的一端與迎風板相連,另一端在M點與金屬桿相連。迎風板可在金屬桿上滑動,且與金屬桿接觸良好。定值電阻R=1.0Ω,電源的電動勢E=12V,內阻r=0.5Ω。閉合開關,沒有風吹時,彈簧處于原長,電壓表的示數U1=9.0V,某時刻由于風吹迎風板,電壓表的示數變?yōu)閁2=6.0V。(電壓表可看作理想表)求:
(1)金屬桿單位長度的電阻;
(2)此時作用在迎風板上的風力;
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,帶有微小開口(開口長度可忽略)的單匝線圈處于垂直紙面向里的勻強磁場中,線圈的直徑為m,電阻,開口處AB通過導線與電阻R=8Ω相連,已知磁場隨時間的變化圖像如乙圖所示,求:
(1)線圈AB兩端的電壓大小為多少?
(2)在前2秒內電阻上的發(fā)熱量為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
有一直流電動機,把它接入0.2V電壓的電路時,電機不轉,,測得流過電動機的電流是0.4A,若把電動機接入2.0V電壓的電路中,電動機正常工作,工作電流是1.0A,
求:(1)電動機正常工作時的輸出功率多大?
(2)如果在發(fā)電機正常工作時,轉子突然被卡住,電動機的發(fā)熱功率多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
某學習小組通過實驗來研究電器元件Z的伏安特性曲線。他們在實驗中測得電器元件Z兩端的電壓與通過它的電流的數據如下表
U/V | 0.00 | 0.20 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
I/A | 0.000 | 0.050 | 0.100 | 0.150 | 0.180 | 0.195 | 0.205 | 0.215 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
某同學用如圖所示的電路測量一個約為200的電阻R0的阻值.實驗室備有電源(電動勢為6.0V),電流表A(量程50mA).另有電壓表V1(量程5V)和電壓表V2(量程15V), 滑動變阻器R1(阻值0~10)和滑動變阻器R2(阻值0~1k),供選擇使用.
(1)電壓表應選擇 (填“V1”或“V2”),滑動變阻器應選擇 (填“R1”或“R2”).
(2)閉合電鍵,電流表無示數,電壓表有示數.經檢查發(fā)現(xiàn),有一個接線柱沒接入電路中,則這個接線柱是 .
A.滑動變阻器左側電阻絲接線柱 B.電流表正接線柱
C.電壓表正接線柱 D.電鍵右側接線柱
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
長為L、間距也為L的兩平行金屬板間有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,如圖。今有質量為m、帶電量為q的正離子從平行板左端中點以平行于金屬板的方向射入磁場。欲使離子不打在極板上,入射離子的速度大小應滿足的條件是( )
① ② ③ ④
A.①② | B.①③ | C.②③ | D.②④ |
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