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【题目】在直角坐标系xOy平面内有一磁场边界圆,半径为R,圆心在坐标原点O,圆内充满垂直该平面的匀强磁场,紧靠圆的右侧固定放置与y轴平行的弹性挡板,如图所示。一个不计重力的带电粒子以速度v0从A点沿负y方向进入圆内,刚好能垂直打在挡板B点上,若该粒子在A点速度v0向右偏离y轴60°角进入圆内,粒子与档板相碰时间极短且无动能损失,则该粒子( )
A.在B点上方与挡板第二次相碰
B.经过时间第二次射出边界圆
C.第二次与挡板相碰时速度方向与挡板成60°角
D.经过时间第二次与挡板相碰
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【题目】三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程,是中国规模最大的水利工程.枢纽控制流域面积为1.0×106 km2,占长江流域面积的56%,坝址处年平均流量为Q=4.51×1011m3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面.在发电方面,三峡电站安装水轮发电机组26台,总装机容量(指26台发电机组同时工作的总发电功率)为P=1.82×107 kW,年平均发电量约为W=8.40×1010 kW·h.该工程已全部竣工,电站主要向华中、华东电网供电,以缓解这两个地区的供电紧张局面.阅读上述资料,解答下列问题(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 m/s2):
(1)若三峡电站上、下游水位差按h=100 m计算,试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式,并计算出效率η的数值.
(2)若26台发电机组全部建成并发电,要达到年发电量的要求,每台发电机组平均年发电时间t为多少天?
(3)将该电站的电能输送到华中地区,送电功率为P1=4.5×105 kW,采用超高压输电,输电电压为U=500 kV,而发电机输出的电压约为U0=18 kV.若输电线上损耗的功率为输电功率的5%,求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻.
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【题目】有一条河流,水的流量每秒为,落差,现在这条河流下方建发电站,若发电机的总效率为50%,输出电压为,输电线总电阻,输电线上损失的电功率为发电机输出电功率的6%,g取。
(1)为满足用电的需求,使用户获得的电压,分别求输电线路使用的理想升压变压器、降压变压器的原副线圈的匝数比;
(2)如果输送的电能供“”的电灯使用,正常发光的电灯的盏数为多少?
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【题目】有一台内阻为的发电机,供给一个学校照明用电,如图所示升压变压器匝数比为1:4,降压变压器的匝数比为4:1,输电线的总电阻,全校共22个班,每班有“220V,40W”灯6盏若保证全部电灯正常发光,则:
发电机输出功率多大?
发电机电动势多大?
输电线上损耗的电功率多大?
输电效率是多少?
若使用灯数减半并正常发光,发电机输出功率是否减半.
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【题目】如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=0.5T/m,x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T。一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:
(1)同路中的电流;
(2)金属棒在x=2m处的速度;
(3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小;
(4)金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率。
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【题目】如图所示,宽度L=0.5 m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4 T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.将质量m=0.1 kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好.以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标.金属棒从处以的初速度,沿x轴负方向做的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用.求:
(1)金属棒ab运动0.5 m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4 s过程中通过ab的电荷量q,某同学解法为:先算出经过0.4 s金属棒的运动距离x,以及0.4 s时回路内的电阻R,然后代入求解.指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果.
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【题目】中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程.假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电,在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1000kV特高压输电,不考虑其他因素的影响,则()
A.输电电流变为原来的2倍
B.输电线上降落的电压将变为原来的
C.输电线上降落的电压将变为原来的2倍
D.输电线上损耗的电功率将变为原来的
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【题目】一台发电机最大输出功率为4000 kW,电压为4000 V,经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1 kΩ.到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W)。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的损耗可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则( )
A. T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A
B. T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 V
C. T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1
D. 有6×104盏灯泡(220 V、60 W)正常发光
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【题目】如图所示为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数,四根模拟输电线的电阻、、、的阻值均为R,、为相同的理想交流电流表,、为相同的小灯泡,灯丝电阻,忽略灯丝电阻随温度的变化当A、B端接入低压交流电源时( )
A.、两表的示数相同
B.、两灯泡的亮度相同
C.消耗的功率大于消耗的功率
D.两端的电压小于两端的电压
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【题目】如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求
(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
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