【題目】某發(fā)電機(jī)輸電電路的簡圖如圖所示，發(fā)電機(jī)的矩形線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S=0.25m2，匝數(shù)為100匝，電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的軸OO以角速度ω=l00πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與升壓變壓器的原線圈相連，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比1：20 ，降壓變壓器的副線圈接入若干“220V，100W”的燈泡，兩變壓器間的輸電線總電阻R=20Ω，變壓器均為理想變壓器。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率為時(shí)，燈泡正常發(fā)光.

(1)從線框平面與磁感線垂直時(shí)開始計(jì)時(shí)，寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的關(guān)系式.

(2)求降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比.

【答案】(1)；(2)240:11

【解析】

（1）矩形閉合導(dǎo)線框ABCD在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交流電的最大值為:

Em＝nBωS＝100××0.25×100πV＝250V

在圖位置開始計(jì)時(shí)線圈應(yīng)產(chǎn)生正弦交流電瞬時(shí)值：e＝Emsinωt＝250sin100πt（V）

（2）發(fā)電機(jī)輸出的電壓U1＝=250V

則升壓變壓器副線圈兩端的電壓U2＝=5000V

發(fā)電機(jī)輸出的電功率P= 5×104 W，則輸電電流為：I=P/U2=10A

輸電線電壓損失△U損=IR=10×20V=200V

降壓變壓器原線圈上的電壓：U3=U2-△U損=5000V-200V=4800V

據(jù)題意燈泡正常發(fā)光可知：U4=220V，所以降壓變壓器的匝數(shù)比為：n3：n4=U3:U4=240：11

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系，第Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場E1（未知），第Ⅲ、Ⅳ象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，且電場強(qiáng)度大小E0＝，另外，第Ⅲ象限內(nèi)還有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一內(nèi)壁光滑、D端封閉的均勻細(xì)管AD，長為L0，管內(nèi)D端有一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，質(zhì)量為m，電荷量為q。開始時(shí)AD管平行于y軸且A端位于x軸上。某時(shí)刻AD管開始向右勻速平動(dòng)，當(dāng)AD管跟y軸重合時(shí)，AD管被突然鎖定，此時(shí)小球剛好到達(dá)A端，且沿y軸正方向以大小為v0的速度進(jìn)入x軸上方空間，經(jīng)過一段時(shí)間，到達(dá)x軸上的C點(diǎn)，此時(shí)小球的速度方向與x軸正方向的夾角θ＝60°，并進(jìn)入第Ⅳ象限�？諝庾枇Σ挥�(jì)，重力加速度大小為g。

（1）求AD管勻速平動(dòng)的速度大小v1；

（2）求C點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離xC以及小球在第Ⅰ象限運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度vmin；

（3）如果在第Ⅳ象限中加上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，AD管的長度L0＝，要使小球能打到管壁上，求B的取值范圍。（計(jì)算結(jié)果中不含L0）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AC為光滑半圓軌道，其半徑R=0.3m，BD為粗糙斜面軌道，其傾角=37°，高度h=0.6m，兩軌道之間由一次條足夠長的光滑水平軌道AB相連，B處用光滑小圓弧平滑連接，軌道均固定在同一豎直平面內(nèi)。在水平軌道上，用擋板將a、b兩物塊間的輕彈餐壓縮后處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊與彈簧不拴接。同時(shí)放開左右兩擋板，物塊b恰好能到達(dá)斜面軌道最高點(diǎn)D。已知物塊a、b的質(zhì)量均為0.25kg，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，物塊到達(dá)A點(diǎn)或B點(diǎn)之前已和彈簧分離，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能；

(2)請(qǐng)通過計(jì)算說明物塊a能否通過C點(diǎn)?若能，請(qǐng)求出物塊a離開C后的落點(diǎn)到A的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷一系列過程到達(dá)狀態(tài)e，則下列說法正確的是________

A. a到b的過程氣體體積逐漸變大

B. b到c的過程氣體內(nèi)能逐漸增加

C. c到d的過程氣體放熱

D. d到e的過程氣體對(duì)外做功

E. a和e狀態(tài)氣體的內(nèi)能相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的火警報(bào)警裝置，R1為熱敏電阻，若溫度升高，則R1的阻值會(huì)急劇減小，從而引起電鈴電壓的增加，當(dāng)電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響。下列說法正確的是 （ ）

A. 要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢

B. 要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移

C. 要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢

D. 要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，導(dǎo)軌右端接有一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌足夠長。在垂直導(dǎo)軌的虛線cd右則存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直軌道平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場�，F(xiàn)將一長度為L、質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬桿ab置于虛線cd的左側(cè)，且用該金屬桿的中心位置沿水平方向壓縮固定在水平地面上的輕質(zhì)彈簧(彈簧與桿不粘連)。當(dāng)彈簧的彈性勢能為時(shí)，由靜止釋放金屬桿。已知彈簧恢復(fù)到原長時(shí)金屬桿還未進(jìn)入磁場，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求：

(1)金屬桿運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的最大值；

(2)金屬桿從進(jìn)入磁場到加速度為a的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(3)金屬桿進(jìn)入磁場后滑行的位移x。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將帶鐵芯的電感器L與燈泡A串聯(lián)，再與另一個(gè)完全相同的燈泡B并聯(lián)，接在以正弦交流信號(hào)發(fā)生器為電源的兩端。通過調(diào)節(jié)交流信號(hào)發(fā)生器上的旋鈕，可以改變輸出電壓和信號(hào)的頻率。閉合開關(guān)S，A、B兩燈均發(fā)光。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（ ）

A. 保持交流信號(hào)頻率不變，適當(dāng)提高輸出電壓，發(fā)現(xiàn)A燈始終比B燈亮

B. 保持輸出電壓不變，提高交流信號(hào)頻率，發(fā)現(xiàn)A、B燈均變亮

C. 保持輸出電壓和信號(hào)頻率不變，撤去鐵芯后，發(fā)現(xiàn)A燈比原來亮

D. 斷開開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)A燈閃亮一下，然后熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)如圖所示，半徑為R的球殼均勻帶正電+Q，已知靜電力常量為k，球表面積公式為s=4R2。

①由對(duì)稱性和場強(qiáng)疊加原理判斷球心O點(diǎn)場強(qiáng)是否為零？（不必寫判斷過程）

②若在球殼上A點(diǎn)挖去半徑為r的小圓孔（r<<R，且不影響其它電荷分布），求球心O處的場強(qiáng)大小和方向；

(2)自然界中的物體由于具有一定的溫度，會(huì)不斷向外輻射電磁波，這種輻射與溫度有關(guān)，稱為熱輻射。處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí)，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變。若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100％地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體。單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比，即，其中為已知常量。

在下面的問題中，把研究對(duì)象都簡單地看作黑體且表面的溫度處處相同，太陽系中行星的運(yùn)動(dòng)都看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

①已知太陽向外輻射的總功率為P，地球與太陽之間的距離為r，試建立一個(gè)合理的地球吸收太陽能量與自身熱輻射平衡的模型，求出地球平均溫度的表達(dá)式（結(jié)果用題中所給已知物理量表示）。又已知火星與太陽的距離為地球與太陽距離的1.5倍，進(jìn)一步求火星溫度與地球溫度之比k。

②由于地球?qū)μ栞椛涞姆瓷湟约暗厍虼髿鈱?duì)自身熱輻射的反射等因素的共同作用，地球表面的實(shí)際溫度與上述計(jì)算結(jié)果略有不同，但差別很小。而火星上幾乎沒有大氣，自身向外輻射時(shí)幾乎沒有阻擋，而來自太陽的輻射有部分會(huì)被火星表面反射。若僅考慮這個(gè)因素，火星表面的溫度與上述計(jì)算結(jié)果相比偏大、偏小還是相等？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1798年英國物理學(xué)家卡文迪許測出萬有引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為能稱出地球質(zhì)量的人，若已知萬有引力常量G，地球表面處的重力加速度g，地球半徑為R，地球上一個(gè)晝夜的時(shí)間為T1（地球自轉(zhuǎn)周期），一年的時(shí)間T2（地球公轉(zhuǎn)的周期），地球中心到月球中心的距離L1，地球中心到太陽中心的距離為L2．你能計(jì)算出（ ）

A. 地球的質(zhì)量

B. 太陽的質(zhì)量

C. 月球的質(zhì)量

D. 可求月球、地球及太陽的密度

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