【題目】有一臺內(nèi)阻為1 Ω的發(fā)電機,供給一個學(xué)校照明用電,如圖所示,升壓變壓器的匝數(shù)比為14,降壓變壓器的匝數(shù)比為41,輸電線的總電阻R=4 Ω,全校共22個班,每班有“220 V,40 W”的電燈6盞,若保證電燈全部正常發(fā)光,求:

(1)發(fā)電機輸出功率多大?

(2)發(fā)電機電動勢多大?

(3)輸電效率是多少?

(4)若使用燈數(shù)減半且正常發(fā)光,發(fā)電機輸出功率是否減半?

【答案】(1)5 424W(2)250V(3)97%(4)發(fā)電機輸出功率減少一半還要多,因輸電線上的電流減少一半,輸電線上電功率損失減少到原來的.

【解析】試題分析:題中未加特別說明,變壓器即視為理想變壓器,由于發(fā)電機至升壓變壓器及降壓變壓器至學(xué)校距離較短,不必考慮兩部分輸電導(dǎo)線上的功率損耗,發(fā)電機的電動勢E,一部分降在電源內(nèi)阻上,即I1r,另一部分為發(fā)電機的路端電壓U1;升壓變壓器副線圈電壓U2的一部分降在輸電線上,即I2R,其余的就是降壓變壓器原線圈電壓U2′,而U3應(yīng)為燈的額定電壓U,具體計算由用戶向前遞推即可。

解:(1) 對降壓變壓器:

U2′I2=U3I3=nP=22×6×40 W=5 280 W

所以

對升壓變壓器:

U1I1=U2I2=I22R+U2′I2=(62×4+5 280) W=5 424 W

所以P=5 424 W;

(2) 因為U2=U2′+I2R=(880+6×4) V=904 V

所以

又因為U1I1=U2I2,

所以;

(3);

(4) 電燈減少一半時,n′P=2 640 W,

所以P′=n′P+I22R=(2 640+32×4) W=2 676 W

由計算可看出發(fā)電機的輸出功率減少一半還要多.因輸電線上的電流減少一半,輸電線上電功率的損失減少到原來的

練習(xí)冊系列答案
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【題目】某探究性學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗時,重物從高處由靜止開始下落,重物上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶,處理數(shù)據(jù)時,同學(xué)們舍棄了前面較密集的點,以O為起點,從A點開始選取計數(shù)點A、B、C……,測出OA、B、C……的距離分別為h1=38.4cm、h2=60.0cm、h3=86.4cm……每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標(biāo)出),電源的頻率為f =50Hz。

(1)實驗室,供選擇的重物有以下四個,應(yīng)選擇________________;

A.質(zhì)量為100g的鉤碼

B.質(zhì)量為10g的砝碼

C.質(zhì)量為200g的木球

D.質(zhì)量為10g的塑料球

(2)打B點時,重物的速度vB__________m/s(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字);

(3)同學(xué)們根據(jù)紙帶算出相應(yīng)各點的速度v,量出下落距離h,則以為縱軸,h為橫軸繪出的圖像如圖丙所示。圖線的斜率等于______________的數(shù)值,圖線不過坐標(biāo)原點的原因是__________________________。

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【題目】如圖所示,在平面內(nèi),有許多電子從坐標(biāo)原點O不斷以大小為的速度呀不同的方向射入第一象限,現(xiàn)加上一個垂直于平面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,要求進入該磁場的電子穿過該磁場后都能平行于y軸向y軸負(fù)方向運動。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。不考慮電子間的相互作用力和重力,且電子離開O點即進入磁場

1求電子做圓周運動的軌道半徑R;

2通過分析,在圖中畫出符合條件的磁場最小面積范圍用陰影線表示;

3求該磁場的最小面積S。

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【題目】如圖所示,在xoy平面內(nèi)的y軸左側(cè)有沿y軸負(fù)方向的勻強電場,y軸右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場,y軸為勻強電場和勻強磁場的理想邊界。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計重力)從x軸上的N以速度沿x軸正方向射出。已知粒子經(jīng)y軸的M進入磁場,若粒子離開電場后,y軸左側(cè)的電場立即撤去,粒子最終恰好經(jīng)過N點。求:

(1)粒子進入磁場時的速度大小及方向;

(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度。

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【題目】如圖,橫截面積為S的氣缸導(dǎo)熱良好、內(nèi)壁光滑,氣缸上端開口,底端有一閥門K連接進氣口。原長21、勁度系數(shù) 的輕彈簧一端固定氣缸底部,另一端連接質(zhì)量 的活塞,外界大氣壓強已知,F(xiàn)氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣,此時活塞距氣紅底部的距離為 ,求:

①氣缸中氣體的壓強P;

②進氣口連接打氣筒,打開閥門K,給氣缸緩慢打氣,每次打入氣體壓強為、體積為,為使氣缸中彈簧恢復(fù)原長,需要打氣幾次? (設(shè)環(huán)境溫度不變,打入的氣體及氣缸內(nèi)已有的氣體可視為理想氣體)

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【題目】如圖所示,兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計.MN為放在abcd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運動.令U表示MN兩端電壓的大小,則(  )

A. U= Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由bd

B. U= Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由db

C. U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由bd

D. U=Blv,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由db

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【題目】如圖所示,某同學(xué)在做研究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10 s,其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm,x3=8.33 cm,x4=8.95 cm,x5=9.61 cm,x6=10.26 cm.(得數(shù)保留兩位有效數(shù)字)

(1)求計數(shù)點3的瞬時速度的大小 ______________________

(2)作出小車運動的速度-時間圖象,由圖象求小車運動的加速度 ______________________

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【題目】如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g.在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是

A. 運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能

B. 運動員獲得的動能為mgh

C. 運動員克服摩擦力做功為mgh

D. 下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh

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【題目】在平直公路上有甲、乙兩輛汽車同時從同一位置沿著同一方向做勻加速直線運動,它們速度的平方隨位移變化的圖象如圖所示,則

A. 甲車的加速度比乙車的加速度大

B. 處甲乙兩車的速度相等

C. 處甲乙兩車相遇

D. 末甲乙兩車相遇

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