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    18．其国甘肃省正在大规模开发风电，其风电成规模后，相当于一个三峡水电站的发电量，被称为“陆上三峡”，现有一个小型风力发电厂，其发电能力与一个流量Q=2m/s2，落差h=5m的水力发电厂相当．若发电机的总效率为50%，输出电压为250V，输电线的是电阻R=30Ω，允许损失的功率为输出功率的5%，已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3．重力加速度g取10m/s2，为满足用户的需求，则
    （1）该输电线路使用的理想升压变压器的匝数比和输电电压各是多少？
    （2）该输电线路能使多少盏“220V  60W”的电灯正常发光？

    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；求出用户得到的功率，然后求出可以使用的灯泡盏数．

    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=240V；输电电流为I送，输电损失功率为P损，${P}_{损}={{I}^{2}}_{送}r$=P出×0.05
    得：I送=$\sqrt{\frac{{P}_{损}}{r}}$=$\sqrt{\frac{5×1{0}^{4}×0.05}{30}}$=$\frac{5}{3}\sqrt{30}$A≈9.2A；
    则送电电压为：U送=$\frac{P输出}{I送}$=$\frac{5×1{0}^{4}}{10}$V=5×103 V
    所以升压变压器的匝数比为 n1：n2=U0：U送=250：（5×103）=1：20
    输电线电压损失 U损=I送R=9.2×30 V=276 V
    用户端 U1=U送-U损=5×103V-276 V=4724 V
    照明电压 U2=220 V
    所以降压变压器的匝数比：n1′：n2′=U1：U2=4724：220=1181：55
    （2）输送到用户的功率为P用=P送-P损；
    因为理想变压器没有能量损失，所以可正常发光的电灯盏数为
    n=$\frac{{P}_{输出}{-P}_{损}}{{P}_{灯}}$=$\frac{5×1{0}^{4}-5×1{0}^{4}×0.05}{60}$=792（盏）

    答：（1）理想升压变压器的匝数比为1：200，降压变压器的匝数比是1181：55；
    用户使用的电灯均为“220V、60W”，最多可使用792盏这种规格的电灯．

    点评 本题计算量较大，但难度不大，掌握远距离输电及变压器的基本原理，认真计算，即可正确解题

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一点电荷仅在电场力作用下，沿电场线从A点运动到B点过程中的速度图象如图所示，下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势φ的高低判断正确的是（　　）
    A．EA＞EBB．EA＜EBC．φA＜φBD．φA＞φB

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示，粗细均匀的电阻丝制成的长方形导线框abcd处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，另一种材料的导体棒MN与导线框保持良好接触并在外力作用下从导线框左端匀速滑到右端，在此过程中，导线框上消耗的电功率P的变化情况可能为（　　）
    A．逐渐增大B．先增大后减小
    C．先减小后增大D．增大、减小、再增大、再减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图所示，从足够长的倾角为37°的光滑斜面的顶端A点水平抛出一小球，同时在A点沿斜面向下以初速度v0=8m/s释放另一小球，两球恰在斜面相遇，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：
    （1）水平抛出的小球在空中的飞行时间；
    （2）水平抛出的小球与斜面相撞时的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．如图所示，矩形闭合金属线框abcd电阻为R，置于有界的如图所示的匀强磁场B中，设ad、bc边得长度为L，bc边在水平外力F的作用下，将整个线框以速度v匀速拉出磁场，这个过程中线框的感应电流为I，ad边受到的安培力为Fad，
    （1）如何计算线框的感应电动势？
    （2）如何计算F的大小？
    （3）在匀速向外拉金属线框的过程中，求拉力做功的功率P；
    （4）如何计算感应电流的电功率P？
    （5）比较拉力F的功率P和感应电流的电功率P，并分析两者的关系所体现的能量联系．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．在离地面h高处以初速度v0沿竖直方向下抛一球，设球击地反弹时机械能无损失，不计空气阻力，加速度为g．求：
    （1）球落地时的速度大小．
    （2）球击地后回跳的最大高度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．小球由空中某点开始下落，与地面相碰后，反弹至某一高度，小球下落和弹起的过程中沿同一直线运动，不计小球与地面碰撞的时间，小球的速度图象如图所示，设小球运动过程中受到的阻力大小恒定，取g=10m/s2，则（　　）
    A．小球下落的加速度是10m/s2B．小球向上弹起时的速度是6m/s
    C．小球在此过程中通过的路程为5.5mD．小球受到的阻力是重力的0.2倍

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．如图，均匀磁场中有一由半圆弧半径为L及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；  磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0．使该线框由图示位置从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．
    （1）判断转动过程中线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向
    （2）现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，求磁感应强度随时间的变化率$\frac{△B}{△t}$的大小？

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    9．如图所示是某次平抛实验中用描点法在坐标纸上记录的三个点A，B，C．已知每个小方格的边长相同，请完成以下问题：
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    A．尽可能使小球与斜槽间的摩擦减小
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