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5.某水力发电厂中流过发电机的水的流量Q=2m3/s,落差h=5m.已知该发电厂的发电机转化为电能的总功率为50%,发电机输出的电压U1=250V,输电线的总电阻R=25Ω,允许损失的功率为输出功率的5%,水的密度取ρ=1.0×103kg/m3,g=10m/s2.不计输电其他能量损失,为使用户得到的电压为220V,输电线路上使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?

分析 根据题意求出发电机的输出功率;根据输电损失的功率求出输电电流,由功率的变形公式求出输电电压;然后根据升压变压器原副线圈电压求出变压器的匝数比;求出输电电压损失,然后求出减压变压器输入电压,由变压器的变压比求出降压变压器的匝数比

解答 解:设时间t内流过发电机的水的质量为m,水的密度为ρ,则:
发电机输出功率:P输出=$\frac{mgh}{t}$×50%=Qρgh×0.5
代入数据得:P输出=2×1×103×10×5×0.5 W=5×104 W
输出电压U0=250V;输电电流为I,输电损失功率为P,有:P=I2r=P×0.05
得:I=$\sqrt{\frac{{P}_{损}}{r}}=\sqrt{\frac{{P}_{出}×0.05}{r}}=\sqrt{\frac{5×1{0}^{4}×0.05}{25}}A=10A$
则送电电压为:
U=$\frac{{P}_{出}}{{I}_{送}}=\frac{5×1{0}^{4}}{10}V=5000V$
所以升压变压器的匝数比为:
n1:n2=U0:U=250:(5×103)=1:20
输电线电压损失:
U=IR=10×25 V=250 V
用户端:
U1=U-U=5×103V-250 V=4750 V
照明电压:
U2=220 V
所以降压变压器的匝数比:
n1′:n2′=U1:U2=4750:220=475:22
答:该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是1:20,475:22

点评 解决本题的关键知道:1、原副线圈电压之比、电流之比与匝数之比的关系;2、升压变压器输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系

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A.带电粒子在磁场中运动的半径B.带电粒子的电荷量
C.带电粒子在磁场中运动的时间D.带电粒子的质量

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16.太阳光中包含的某种紫外线的频率为v1,DVD影碟机中读取光盘数字信号的红色激光的频率为v2,体检胸部透视使用的X光的频率为v3.则下列结论正确的是(  )
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13.如图所示,一导热性能良好、内壁光滑,质量为4kg的汽缸竖直放置,活塞面积S=2×10-3m2、厚度、质量均不计,活塞与汽缸之间封闭了一定质量的理想气体,平衡时活塞到汽缸底部的距离为24cm,先对活塞施加以一竖直向上的拉力F,使活塞缓慢向上移动,直至汽缸对地面的压力恰好为零,已知大气压强P0=1.0×105Pa,取g=10m/s2.求:活塞缓慢向上移动的距离.

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20.利用某一半导体器件将一正弦交变电流的波形变成如图所示的情况,下面叙述正确的是(  )
A.它仍然是交变电流
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C.它的有效值是对应它的正弦交变电流有效值的$\frac{\sqrt{2}}{2}$倍
D.让它通过自感线圈仍能产生自感电动势,只是其峰值减小一半

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10.如图所示,处于匀强磁场中的金属杆ab与导轨保持良好接触,可能使电容器C的上板带正电的方法是(  )
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3.如图所示,a,b两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动,则(  ) 
A.卫星a的周期大于卫星b的周期B.卫星a的动能大于卫星b的动能
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20.如图所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角θ=53°,绳长为l,B、C、D到O点的距离均为l,BD水平,OC竖直.BO=CO=DO=l.
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1.如图所示,在一根张紧的绳上挂着4个摆球a、b、c、d,它们的摆长关系是la=lc=l,lb=1.5l,ld=0.5l.当a摆摆动时,其余各摆也随之振动起来,则(  )
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