20．(12分)如图(甲)为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时传输到计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出图象．已知电阻R及金属杆的电阻r均为0.5，杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1 kg，杆长．实验时，先断开K，取下细线调节轨道倾角，使杆恰好能沿轨道匀速下滑．然后固定轨道，闭合K，在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让杆在悬挂物M的牵引下，从图示位置由静止开始释放，此时计算机屏幕上显示出如图(乙)所示的图象(设杆在整个运动过程中与轨道垂直，且细线始终沿与轨道平行的方向拉杆，导轨的电阻、细线与滑轮间的摩擦及滑轮的质量均忽略不计)．试求：

⑴时电阻R的热功率；

⑵匀强磁场的磁感应强度B的大小；

⑶估算0~0.4s内流过电阻R的电荷量．

(本卷共二大题，20小题，本卷中g取10m/s²)

班级__________姓名___________学号__________成绩_____________

19．(8分)一个次级有两个不同副线圈的理想变压器如图所示．将两盏标有“6V 0.9W”的灯泡和一盏标有“3V 0.9W”的灯泡全部接入变压器的次级线圈，且都能正常发光，已知输入电压U₁=220V，匝数n₁=1100，n₂=10，n₃=35．

⑴求次级线圈两端的电压U₂、U₃；

⑵请在变压器的次级线圈上画出满足题意的电路图，且使该电路消耗的电功率最小．

18．(9分)某水力发电站中，水以速度v₁=3m/s流入水轮机，以速度v₂=1m/s流出，流出水位比流入水位低H=1.6m，水的流量(每秒流过水轮机的水的体积)为Q=1m³/s，密度为ρ=10³kg/m³，如果水流减少的机械能的75%转移给发电机，发电机发电的效率为80%，则：

⑴发电机输出的电功率为多大？

⑵若发电机输出电压为240V，远距输电线路的总电阻为6 Ω，允许输电线路损失功率5%，用户电压为220V，则输电所用的升压变压器的原、副线圈匝数比n₁：n₂多大？

17．(7分)如图所示，在一个转轮上有1根辐条，辐条长为L，电阻为r，轮圈的电阻可不计，现将它放在磁感强度为B的均匀磁场中，磁场方向垂直于轮面，A是轮轴，P是一与轮缘接触的触片，在轮子绕轴转动时，P不动．在A、P间接一电阻R．当轮以角速度ω绕轴沿逆时针方向转动时，求流过R的电流的大小及方向？

16．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场的方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面，与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示．在这过程中

A．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于零

　　 B．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零

D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

15．如图所示，矩形线圈abcd共有N匝，总电阻为R，有理想边界、方向与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，其宽度恰为线圈ad 边长之半，其两边界与线圈的ab、cd 边等距．若线圈面积为S，当线圈从图示位置开始以角速度ω绕线圈的对称轴OO′匀速转动时，描述线圈中的感应电动势随时间变化规律的图象应为下列哪一个？

14．某发电厂发电机的输出电压为U₁，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U₂，则输电导线上损耗的功率可表示为

A．　　　　　 　 　B． 　　　　　 C．　　　 D．

13．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3：1，副线圈中三个相同的灯泡均能正常发光，原线圈中接有相同的灯泡L，则灯泡L的发光情况

A．也能正常发光　　　　 　B．比另外三灯都暗　

C．将会被烧坏　　　 　　　D．不能确定其亮度情况　

12．某实物投影机有10个相同的强光灯L₁-L₁₀(24V/200W)和10个相同的指示灯X₁-X₁₀(220V/2W)，将其连接在220V交流电源上，电路如图所示，若工作一段时间后，L₂灯丝烧断，则

A．X₁的功率减小，L₁的功率减小

B．X₁的功率增大，L₁的功率增大

C．X₂功率增大，其它指示灯的功率减小

D．X₂功率减小，其它指示灯的功率增大