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某山区有一小型水电站,每分钟有60 m3的水从高处落下冲击水轮机。水轮机与上游水...

某山区有一小型水电站每分钟有60 m3的水从高处落下冲击水轮机。水轮机与上游水位的落差是50 m。请问:

(1)水从高处落下时重力每分钟做了多少功(g10 N/kg)?

(2)若水的机械能有70%转化为电能水电站的发电功率是多少?

(3)(2)的条件下若输电电压为10000 V,则输电电流是多少?若输电线的总电阻为0.5 Ω,则输电线上每分钟产生的热量是多少?

 

(1) 3×107 J (2) 3.5×105 W (3) 36750 J 【解析】(1)根据题意知道,每分钟下落水的重力是:G=mg=ρVg=1×103 kg/m3 ×60m3×10N/kg=6×105 N,故每分钟重力做的功是:W=Gh=6×105 N×50m=3×107 J; (2)每分钟得到的电能是:W有 =Wη=3×107 J×70%=2.1×107 J, 水电站的发电功率是:P=W有/t=2.1×107J/60s=3.5×105W; (3)输电电流是:I=P/U=3.5×105W/10000V=35A, 输电线每分钟产生的热量是:Q=I2 Rt=(35A)2 ×0.5Ω×60s=36750J。  
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有一降压变压器输入的电压是3300 V,输出的电压是220 V,若输入的电流是5 A,问输入功率是多少千瓦?如果该降压变压器的功率不变那么输出的电流是多少?

 

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如图是实验室用的手摇发电机在发电机和小灯泡的电路里串联一个电流计缓慢转动线圈观察电流计指针摆动的方向:________这说明___________

要使小灯泡变亮可以采用的方法和措施是:_________;②__________

 

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王芳同学在探究磁场对通电导线的作用时设计了如图所示的实验装置她经历的探究过程如下:

(1)当闭合开关后观察到导体ab向左运动这表明_________________

(2)当只把电源的正、负极对调后闭合开关观察到的现象是导体ab向右运动这表明________

(3)当只把磁铁的N、S极对调后她得到的结论是:通电导体ab受到磁场力的方向与磁场的方向有关。则她闭合开关后观察到的现象是______________

(4)当把电源的正、负极和磁铁的N、S极同时对调后闭合开关观察到的现象是_____这表明_____

 

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在探究通电螺线管外部磁场的实验中采用了图甲所示的实验装置。

(1)当闭合开关S小磁针____________(选填不会”)发生偏转说明通电螺线管与小磁针之间是通过_________发生力的作用。

(2)用铁屑来做实验得到了图乙所示的情形它与________磁铁的磁场分布相似。为描述磁场而引入的磁感线________真实存在的。

(3)为了研究通电螺线管的磁极性质老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验得到了如下图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与它的__________有关且这个关系可以用_________判断。

(4)闭合开关S,通电螺线管周围的小磁针N极指向如图丙所示由图可知:在通电螺线管外部磁感线是从______极发出最后回到________极。

 

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请用笔画线代替导线将如图所示的实物图补充完整。要求:

(1)小磁针的指向满足如图所示方向。

(2)滑动变阻器的滑片向A端移动时通电螺线管的磁性减弱。

 

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