【題目】高考臨近，為保證高三工作正常開展，防止停電事故發(fā)生，江油中學領導班子決定購買一臺應急備用發(fā)電機，要求如下：一是保證全校88間教室所有日光燈能正常發(fā)光；二是為避免噪音干擾發(fā)電機需遠離教學區(qū)；三是盡量利用已有設備和線路。為完成任務以某物理老師牽頭調(diào)查，發(fā)現(xiàn)以下數(shù)據(jù)：每間教室有日光燈20盞，每盞20W，額定電壓均為220V；發(fā)電機安裝位置距離并網(wǎng)接口約500米，計算得出所用電線每米電阻約2.0×10-3Ω，其余部分電阻不計；學校已有升壓變壓器和降壓變壓器各一臺，升壓變壓器匝數(shù)比為n1：n2=1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為n3：n4=4：1，該物理老師畫出示意圖如圖所示。試求：

（1）輸電線總電阻R線是多少？

（2）購買的發(fā)電機功率P應不小于多少？

（3）發(fā)電機輸出的電壓U1是多少才能保證燈泡正常發(fā)光？

【答案】（1）2Ω（2）38.4 kW（3）240V

【解析】

（1）輸電線電阻R線=2×500×2.0×10-3Ω=2Ω

（2）所有電燈正常發(fā)光時消耗的功率為：P燈=P4=P3

由于燈正常發(fā)光時，降壓變壓器副線圈兩端電壓：=220V

所以降壓變壓器原線圈兩端電壓：

解得：=880V

兩變壓器之間輸電線上的電流為：A=40A

輸電線上損失的功率：W=3200W

所以P=P燈+P損=38400W=38.4kW

即所購發(fā)電機額定功率不得低于38.4 kW。

(3)升壓變壓器副線圈兩端電壓：=960V

升壓變壓器原線圈兩端電壓：V=240V

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如右圖所示，一物塊受到一水平力F作用靜止于斜面上，此力F的方向與斜面平行，如果將力F撤除，下列對物塊的描述正確的是（ ）

A. 木塊將沿斜面下滑 B. 木塊受到的摩擦力變大

C. 木塊立即獲得加速度 D. 木塊所受的摩擦力方向改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在高度為L、足夠寬的區(qū)域MNPQ內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B.質量為m、邊長為L、電阻為R的正方形導線框abcd，在MN上方某一高度由靜止開始自由下落．當bc邊進入磁場時，導線框恰好做勻速運動．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，求：

(1)導線框剛下落時，bc邊距磁場上邊界MN的高度h；

(2)導線框離開磁場的過程中，通過導線框某一橫截面的電荷量q；

(3)導線框穿越磁場的整個過程中，導線框中產(chǎn)生的熱量Q.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直導線中的電流i隨時間t的變化關系如圖乙所示。在0～時間內(nèi)，直導線中電流向上，則在～T時間內(nèi)，線框中感應電流的方向與所受安培力的合力方向分別是 （ ）

A. 順時針，向左 B. 逆時針，向右

C. 順時針，向右 D. 逆時針，向左

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設計了一個發(fā)電測速裝置，工作原理如圖所示.一個半徑為的圓形金屬導軌固定在豎直平面上，一根長為R的金屬棒OA，A端與導軌接觸良好，O端固定在圓心處的轉軸上.轉軸的左端有一個半徑為的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉軸一起沿順時針方向（從左向右看）以角速度轉動.圓盤上繞有不可伸長的細線，細線下端掛著一個質量為m＝0.5 kg的鋁塊.在金屬導軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導軌平面向右的勻強磁場，磁感應強度B＝0.5 T. a點通過導線與導軌相連，b點通過電刷與O端相連.測量a、b兩點間的電勢差U可算得鋁塊速度.鋁塊由靜止釋放，下落h時，測得U＝0.6 V（細線與圓盤間沒有滑動，金屬棒、導軌、導線及電刷的電阻均不計，重力加速度g取10）.

（1）測U時，與a點相接的是電壓表的正極還是負極？

（2）求此時鋁塊的速度大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學自制的簡易電動機示意圖如圖所示．矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉軸．將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方．為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉動起來，該同學應將(　　)

A.左、右轉軸下側的絕緣漆都刮掉

B.左、右轉軸上下兩側的絕緣漆都刮掉

C.左轉軸上側的絕緣漆刮掉，右轉軸下側的絕緣漆刮掉

D.左轉軸上下兩側的絕緣漆都刮掉，右轉軸下側的絕緣漆刮掉

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向下，若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為

A. 動能減小

B. 電勢能增加

C. 動能和電勢能之和減小

D. 重力勢能和電勢能之和增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在利用電流表和電阻箱測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中，電流表的內(nèi)阻很小，可視為理想電表，電路如圖甲所示，連接好電路并進行如下操作：閉合開關S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，并記錄下每次電阻箱的阻值R及對應的電流表A的示數(shù)I．

（1）實驗中，若某同學通過測量獲得兩組數(shù)據(jù)：當電流表讀數(shù)為時，電阻箱讀數(shù)為；當電流表讀數(shù)為時，電阻箱讀數(shù)為．利用所測的、、、可求出：_______，_______．

（2）若另一同學測得10組I、R的數(shù)據(jù)，并作出了如圖乙中a所示的圖像．則根據(jù)圖像可求出：電源電動勢______V，內(nèi)電阻______．

（3）已知某電阻元件的圖像如圖乙中b所示，若用實驗的電源給此元件供電，此元件的熱功率為_________W．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個“U”形金屬導軌靠絕緣的墻壁水平放置，導軌長L＝1.4 m，寬d＝0.2 m。一對長L1＝0.4 m的等寬金屬導軌靠墻傾斜放置，與水平導軌成θ角平滑連接，θ角可在0～60°調(diào)節(jié)后固定。水平導軌的左端長L2＝0.4 m的平面區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，方向水平向左，磁感應強度大小B0＝2 T。水平導軌的右端長L3＝0.5 m的區(qū)域有豎直向下的勻強磁場B，磁感應強度大小隨時間以＝1.0 T/s均勻變大。一根質量m＝0.04 kg的金屬桿MN從斜軌的最上端靜止釋放，金屬桿與斜軌間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.125，與水平導軌間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.5。金屬桿電阻R＝0.08 Ω，導軌電阻不計。

（1）求金屬桿MN上的電流大小，并判斷方向；

（2）金屬桿MN從斜軌滑下后停在水平導軌上，求θ角多大時金屬桿所停位置與墻面的距離最大，并求此最大距離xm。

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