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【題目】在直角坐標系xOy平面內(nèi)有一磁場邊界圓,半徑為R,圓心在坐標原點O,圓內(nèi)充滿垂直該平面的勻強磁場,緊靠圓的右側(cè)固定放置與y軸平行的彈性擋板,如圖所示。一個不計重力的帶電粒子以速度v0從A點沿負y方向進入圓內(nèi),剛好能垂直打在擋板B點上,若該粒子在A點速度v0向右偏離y軸60°角進入圓內(nèi),粒子與檔板相碰時間極短且無動能損失,則該粒子( )
A.在B點上方與擋板第二次相碰
B.經(jīng)過時間第二次射出邊界圓
C.第二次與擋板相碰時速度方向與擋板成60°角
D.經(jīng)過時間第二次與擋板相碰
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【題目】三峽水利樞紐工程是長江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程,是中國規(guī)模最大的水利工程.樞紐控制流域面積為1.0×106 km2,占長江流域面積的56%,壩址處年平均流量為Q=4.51×1011m3.水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運三方面.在發(fā)電方面,三峽電站安裝水輪發(fā)電機組26臺,總裝機容量(指26臺發(fā)電機組同時工作的總發(fā)電功率)為P=1.82×107 kW,年平均發(fā)電量約為W=8.40×1010 kW·h.該工程已全部竣工,電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電,以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面.閱讀上述資料,解答下列問題(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 m/s2):
(1)若三峽電站上、下游水位差按h=100 m計算,試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式,并計算出效率η的數(shù)值.
(2)若26臺發(fā)電機組全部建成并發(fā)電,要達到年發(fā)電量的要求,每臺發(fā)電機組平均年發(fā)電時間t為多少天?
(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū),送電功率為P1=4.5×105 kW,采用超高壓輸電,輸電電壓為U=500 kV,而發(fā)電機輸出的電壓約為U0=18 kV.若輸電線上損耗的功率為輸電功率的5%,求發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻.
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【題目】有一條河流,水的流量每秒為,落差,現(xiàn)在這條河流下方建發(fā)電站,若發(fā)電機的總效率為50%,輸出電壓為,輸電線總電阻,輸電線上損失的電功率為發(fā)電機輸出電功率的6%,g取。
(1)為滿足用電的需求,使用戶獲得的電壓,分別求輸電線路使用的理想升壓變壓器、降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比;
(2)如果輸送的電能供“”的電燈使用,正常發(fā)光的電燈的盞數(shù)為多少?
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【題目】有一臺內(nèi)阻為的發(fā)電機,供給一個學(xué)校照明用電,如圖所示升壓變壓器匝數(shù)比為1:4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4:1,輸電線的總電阻,全校共22個班,每班有“220V,40W”燈6盞若保證全部電燈正常發(fā)光,則:
發(fā)電機輸出功率多大?
發(fā)電機電動勢多大?
輸電線上損耗的電功率多大?
輸電效率是多少?
若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光,發(fā)電機輸出功率是否減半.
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【題目】如圖,兩根相距l=0.4m、電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,一端與阻值R=0.15Ω的電阻相連。導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場,其方向與導(dǎo)軌平面垂直,變化率k=0.5T/m,x=0處磁場的磁感應(yīng)強度B0=0.5T。一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右運動,運動過程中電阻上消耗的功率不變。求:
(1)同路中的電流;
(2)金屬棒在x=2m處的速度;
(3)金屬棒從x=0運動到x=2m過程中安培力做功的大;
(4)金屬棒從x=0運動到x=2m過程中外力的平均功率。
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【題目】如圖所示,寬度L=0.5 m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi),并處在磁感應(yīng)強度大小B=0.4 T,方向豎直向下的勻強磁場中,框架的電阻非均勻分布.將質(zhì)量m=0.1 kg,電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上,并與框架接觸良好.以P為坐標原點,PQ方向為x軸正方向建立坐標.金屬棒從處以的初速度,沿x軸負方向做的勻減速直線運動,運動中金屬棒僅受安培力作用.求:
(1)金屬棒ab運動0.5 m,框架產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系;
(3)為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4 s過程中通過ab的電荷量q,某同學(xué)解法為:先算出經(jīng)過0.4 s金屬棒的運動距離x,以及0.4 s時回路內(nèi)的電阻R,然后代入求解.指出該同學(xué)解法的錯誤之處,并用正確的方法解出結(jié)果.
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【題目】中國已投產(chǎn)運行的1000kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程.假設(shè)甲、乙兩地原來用500kV的超高壓輸電,在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下,現(xiàn)改用1000kV特高壓輸電,不考慮其他因素的影響,則()
A.輸電電流變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍
B.輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉淼?/span>
C.輸電線上降落的電壓將變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍
D.輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉淼?/span>
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【題目】一臺發(fā)電機最大輸出功率為4000 kW,電壓為4000 V,經(jīng)變壓器T1升壓后向遠方輸電。輸電線路總電阻R=1 kΩ.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓,負載為多個正常發(fā)光的燈泡(220 V,60 W)。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸出功率的10%,變壓器T1和T2的損耗可忽略,發(fā)電機處于滿負荷工作狀態(tài),則( )
A. T1原、副線圈電流分別為103 A和20 A
B. T2原、副線圈電壓分別為1.8×105 V和220 V
C. T1和T2的變壓比分別為1∶50和40∶1
D. 有6×104盞燈泡(220 V、60 W)正常發(fā)光
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【題目】如圖所示為模擬遠距離輸電實驗電路圖,兩理想變壓器的匝數(shù),四根模擬輸電線的電阻、、、的阻值均為R,、為相同的理想交流電流表,、為相同的小燈泡,燈絲電阻,忽略燈絲電阻隨溫度的變化當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時( 。
A.、兩表的示數(shù)相同
B.、兩燈泡的亮度相同
C.消耗的功率大于消耗的功率
D.兩端的電壓小于兩端的電壓
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【題目】如圖,兩條相距l的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi),其左端接一阻值為R的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域,區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場,磁感應(yīng)強度大小B1隨時間t的變化關(guān)系為,式中k為常量;在金屬棒右側(cè)還有一勻強磁場區(qū)域,區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0,方向也垂直于紙面向里。某時刻,金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運動,在t0時刻恰好以速度v0越過MN,此后向右做勻速運動。金屬棒與導(dǎo)軌始終相互垂直并接觸良好,它們的電阻均忽略不計。求
(1)在t=0到t=t0時間間隔內(nèi),流過電阻的電荷量的絕對值;
(2)在時刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。
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