一个小型水力发电站,发电机输出电压U0=250V,内电阻可以忽略不计,最大输出功率为Pm=30kW,它通过总电阻R线=2.8的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用=220V的白炽灯,总功率为P用=22kW,忽略灯丝发光后电阻随温度的变化。
(1)当居民区的电灯全部使用时,电灯两端的电压是多少伏?发电机实际输出的电功率多大?
(2)若采用高压输电,在发电机端用升压变压器,在用户端用降压变压器,且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为40:l,当全部用户电灯正常发光时,输电线上损耗的功率多大?
如图所示,长L=1.0m,阻值r=0.3、质量m=0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面的两条平行光滑金属导轨上。导轨间距也是1.0 m,与金属棒接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R=0.5的电阻,量程为0~3.0A的电流表串接在一条导轨上,量程为0~1.0V的电压表跨接在R两端。垂直导轨平面的匀强磁场竖直向下,现以向右的恒定外力F使CD向右运动,当其以速度v=2m/s匀速滑动时,观察到电路中有一个电表正好满偏,另一个未满偏。问:
(1)此时满偏的是什么表?为什么?
(2)磁感应强度B的大小;
(3)拉动金属棒的外力F的大小。
如图所示,位于竖直平面内的矩形金属线圈,边长Ll=0.40m、L2=0.25m,其匝数n=100匝,总电阻r=1.0,线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和R=3.0的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动,角速度=2.0rad/s。求:
(1)电阻R两端电压的最大值;
(2)从线圈通过中性面(即线圈平面与磁场方向垂直的位置)开始计时,经过周期通过电阻R的电荷量;
(3)在线圈转动一周的过程中,整个电路产生的焦耳热。(本问保留3位有效数字)
如图,不计电阻的U形导轨水平放置,导轨宽l=0.5m,左端连接阻值为0.4的电阻R,在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1的导体棒MN,并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m=2.4g的重物,图中L=0.8m,开始重物与水平地面接触并处于静止,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感强度B0=0.5T,并且按=0.1(T/s)的规律增大,不计摩擦阻力,(g=10m/s2)求:
(1)回路电流的大小及方向;
(2)MN两端的电势差UMN;
(3)至少经过多长时间才能将重物吊离地面?
某同学想测量一个导体的阻值。
(1)他先用多用电表进行初步测量,主要的操作过程分以下几个步骤,请将第④步操作填写完整:
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×10”;
②将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零;
③把红、黑表笔分别与导体的两端相接,发现指针的偏转角度过大。
④____________,重新把红、黑表笔分别与导体的两端相接,读取导体的阻值。
(2)采用上述的操作步骤后,多用表的示数如图所示。则该段导体的电阻测量值为______。
(3)为了比较精确的测量这个导体的电阻值,他采用伏安法继续进行实验测量,现有实验器材如下:
A. 电源E(电动势4.0V,内阻0.5);
B. 电压表(0~3~15V,内阻大于3k);
C. 电流表(0~0.6~3A,内阻小于1);
D. 滑动变阻器R1(0~50,2.0A);
E. 滑动变阻器R2(0~1750,0.3A);
F. 开关S和导线若干。
为减小测量误差,在实验中,滑动变阻器应选用_________(选填“R1”或“R2”)。连接电路时,电压表的量程应选_________V,电流表的量程应选_________A。实验电路应采用图中的_________(选填“甲”或“乙”)。
(4)本次测量产生误差的主要原因是_________。(选填选项前的字母)
A. 电流表测量值小于流经Rx的电流值
B. 电流表测量值大于流经Rx的电流值
C. 电压表测量值小于Rx两端的电压值
D. 电压表测量值大于Rx两端的电压值
如图所示,一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,沿着OO'方向观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,边长为l,电阻为R,转动的角速度为。则当线圈转至图示位置时( )
A.线圈中感应电流的方向为abcda
B.线圈中的感应电流为
C.穿过线圈的磁通量为0
D.穿过某匝线圈磁通量的变化率为Bl2