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某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为...

某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输电线的总电阻为10 Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%,求:

(1)村民和村办小企业需要220 V电压时,求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少;(不计变压器的损耗)

(2)若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少.

 

(1)1∶3 ;72∶11 (2)320 V; 5 760 W 【解析】 试题分析:(1)建立如图所示的远距离输电模型,要求变压器原、副线圈的匝数比,先要知道原、副线圈两端的电压之比.本题可以线路上损耗的功率为突破口,先求出输电线上的电流I线,再根据输出功率求出U2,然后再求出U3. 由线路损耗的功率P损=R线和P损=4%P出可得 I线== A=6 A 又因为P输出=U2I线,所以 U2==V=1 500 V U3=U2-I线R线=(1 500-6×10) V=1 440 V 根据理想变压器规律 === === 所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11. (2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图所示),由 P输出=UI线′可得 I线′==A=18 A 所以线路损耗的功率 P线=I线′2R线=182×10 W=3 240 W 用户得到的电压 U用户=U-I线′R线=(500-18×10) V=320 V 用户得到的功率 P用户=P输出-P线=(9 000-3 240) W=5 760 W. 考点:远距离输电;电功及电功率。  
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考点分析:
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如图所示,两平行导轨间距L=0.1 m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁场磁感应强度B=0.5 T,水平部分没有磁场.金属棒ab质量m=0.005 kg、电阻r=0.02 Ω,运动中与导轨始终接触良好,并且垂直于导轨.电阻R=0.08 Ω,其余电阻不计.当金属棒从斜面上离地高h=1.0 m以上的任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m.取g=10 m/s2,求:

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(1)金属棒在斜面上的最大速度;

(2)金属棒与水平面间的动摩擦因数;

(3)从高度h=1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量.

 

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如图所示,两条电阻不计的平行导轨与水平面成θ角,导轨的一端连接定值电阻R1,匀强磁场垂直穿过导轨平面.一根质量为m、电阻为R2的导体棒ab,垂直导轨放置,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,且R2=2R1.如果导体棒以速度v匀速下滑,导体棒此时受到的安培力大小为F,则以下判断正确的是

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A.电阻R1消耗的电功率为满分5 manfen5.com

B.整个装置消耗的机械功率为Fv

C.整个装置因摩擦而消耗的功率为μmgvcos θ

D.若使导体棒以v的速度匀速上滑,则必须施加沿导轨向上的外力F=2F

 

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如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R,边长为l,自线框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流I的正方向,外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过线框横截面的电荷量为q,其中P-t图像为抛物线,则这些量随时间变化的关系正确的是

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如图所示,用同种电阻丝制成的正方形闭合线框1的边长与圆形闭合线框2的直径相等.m和n是1线框下边的两个端点,p和q是2线框水平直径的两个端点.1和2线框同时由静止开始释放并进入上边界水平、足够大的匀强磁场中,进入过程中m、n和p、q连线始终保持水平.当两线框完全进入磁场以后,下面说法正确的是

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A.m、n和p、q电势的关系一定有Um<Un,Up<Uq

B.m、n和p、q间电势差的关系一定有Umn=Upq

C.进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q1>Q2

D.进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q1=Q2

 

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如图所示,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则

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A.电压表读数减小 B.电流表读数减小

C.质点P将向上运动    D.R3上消耗的功率逐渐增大

 

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