【題目】有一臺內(nèi)阻為1 Ω的發(fā)電機用高壓輸電的方法給一學(xué)校供電,已知升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1,輸電線的總電阻為4 Ω,全校共有22個班,每班有“220 V 40 W”的電燈6盞。若保證全部電燈都正常發(fā)光,試求:
(1)發(fā)電機的輸出功率?
(2)發(fā)電機的電動勢?
【答案】(1) 5424 W (2) 250 V
【解析】試題分析:求出全校所有白熾燈消耗的功率,為降壓變壓器的輸出功率,根據(jù)降壓變壓器的匝數(shù)比求出降壓變壓器原線圈的電壓,求出輸電線上的電流,從而得出線路上損耗的功率。升壓變壓器的輸出功率等于線路損耗功率和降壓變壓器的輸入功率之和,發(fā)電機的輸出功率等于升壓變壓器的輸出功率;根據(jù)輸電線上的電流,求出電壓損失,升壓變壓器的輸出電壓等于電壓損失與降壓變壓器的輸入電壓之和,根據(jù)電壓比等于匝數(shù)之比,求出升壓變壓器的輸入電壓,求出通過發(fā)電機的電流,由E=I1r+U1求出發(fā)電機的電動勢。
(1)設(shè)升壓變壓器原線圈中的電流為I1、兩端電壓為U1、功率P1,升壓變壓器副線圈中的電流為I2、兩端電壓為U2、功率P2,降壓變壓器原線圈中的電流為I3、兩端電壓為U3、功率P3,降壓變壓器副線圈中的電流為I4、兩端電壓為U4、功率P4,由題意得U4=220 V,P4=22×6×40 W=5280 W,I4=24 A。
根據(jù):,可得U3=220×4 V=880 V
根據(jù):,解得:
U線=I3R=6×4 V=24 V,
所以P線=R=62×4 W=144 W
則有:P2=P1=P輸出=5280 W+144 W=5424 W
所以發(fā)電機的輸出功率為 424 W。
(2)輸送電壓為:U2=880 V+24 V=904 V
所以U1=V=226 V,I1=6×4 A=24 A,
發(fā)電機的電動勢E=U1+I1r=226 V+24 V=250 V
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【題目】如圖均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開口且足夠長,管的截面積為S,內(nèi)裝有密度為r的液體。右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等高,活塞與管壁間無摩擦且不漏氣。溫度為T0時,左、右管內(nèi)液面等高,兩管內(nèi)空氣柱長度均為L,壓強均為大氣壓強P0,重力加速度為g,F(xiàn)使左右兩管溫度同時緩慢升高,在活塞離開卡口上升前,左右兩管液面保持不動,試求:
(1)右管活塞剛離開卡口上升時,右管封閉氣體的壓強P1;
(2)溫度升高到T1為多少時,右管活塞開始離開卡口上升。
(3)溫度升高到T2為多少時,兩管液面高度差為L。
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【題目】如圖所示,水平面上相距L=0.5m的兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的電阻均可忽略不計,在M和P之間接有最大值為6.0Ω的定值電阻,導(dǎo)體棒ab電阻為r=1.0Ω,與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.4T,滑動變阻器處在中間位置,現(xiàn)使ab在外力作用下以v0=10m/s的速度向右做勻速運動,以下判斷正確的是
A. 通過導(dǎo)體棒的電流大小為0.5A,方向由b到a
B. 導(dǎo)體棒受到的安培力大小為0.1N,方向水平向左
C. 外力功率大小為1W
D. 要增大滑動變阻器消耗的功率,應(yīng)把滑片移向P端
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【題目】一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=10 m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時,決定前去追趕,經(jīng)過5.5 s后警車發(fā)動起來,并以2.5 m/s2的加速度做勻加速運動,但警車的行駛速度必須控制在90 km/h以內(nèi).問:
(1)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?
(2)判定警車在加速階級能否追上貨車.(要求通過計算說明)
(3)警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車?
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【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的豎直圓桶,繞中心軸做勻速圓周運動,一物塊用細(xì)繩系著,繩的另一端系于圓桶上表面圓心,且物塊貼著圓桶內(nèi)表面隨圓桶一起轉(zhuǎn)動,則( )
A. 繩的張力可能為零
B. 桶對物塊的彈力有可能為零
C. 隨著轉(zhuǎn)動的角速度增大,繩的張力保持不變
D. 隨著轉(zhuǎn)動的角速度增大,繩的張力一定增大
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【題目】一振動周期為T,位于x=0處的波源從平衡位置開始沿y軸正方向做簡諧運動,該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為v,關(guān)于在x=處的質(zhì)點P,下列說法正確的是_________。
A. 質(zhì)點P振動周期為T,速度的最大值為v
B. 若某時刻質(zhì)點P的速度方向沿y軸負(fù)方向,則該時刻波源速度方向沿y軸正方向
C. 質(zhì)點P開始振動的方向沿y軸正方向
D. 當(dāng)P開始振動后,若某時刻波源在波峰,則質(zhì)點P一定在波谷
E.若某時刻波源在波谷,則質(zhì)點P也一定在波谷
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【題目】如圖所示,輪、固定在同一輪軸上,輪、用皮帶連接且不打滑,在、、三個輪的邊緣各取一點A、B、C,已知三個輪的半徑比,當(dāng)轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時,下列說法中正確的是( )
A. A、B、C三點的線速度之比為2:2:1
B. A、B、C三點的角速度之比為1:2:1
C. A、B、C三點的加速度之比為2:4:1
D. A、B、C三點的周期之比為1:2:1
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【題目】如圖所示,矩形區(qū)域PQNM內(nèi)存在平行于紙面的勻強電場,一質(zhì)量為m=2.0×10-11 kg、電荷量為q=1.0×10-5 C的帶正電粒子(重力不計)從a點以v1=1×104 m/s的初速度垂直于PQ進入電場,最終從MN邊界的b點以與水平邊界MN成30°角斜向右上方的方向射出,射出電場時的速度v2=2×104 m/s,已知MP=20 cm、MN=80 cm,取a點電勢為零,如果以a點為坐標(biāo)原點O,沿PQ方向建立x軸,則粒子從a點運動到b點的過程中,電場的電場強度E、電勢φ、粒子的速度v、電勢能Ep隨x的變化圖象正確的是( )
A. B. C. D.
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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體(分子力不計),體積由V膨脹到V′,如果通過壓強不變的過程實現(xiàn),對外做功大小為,傳遞熱量的值為,內(nèi)能變化為,如果通過溫度不變的過程來實現(xiàn),對外做功大小為,傳遞熱量的值為,內(nèi)能變化為,則
A. >,<,> B. >,>,>
C. <,=,> D. =,>,>
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