资源描述
1．某沟通发电机的输出电压随时间变化的关系如图所示，输出功率是20 kW，用5 000 V高压输电，输电线总电阻是10 Ω，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，则下列说法正确的是( )
A．交变电流的频率为100 Hz
B．发电机输出电压的有效值为220 V
C．输电线中电流为500 A
D．用户得到的电压约为225 V
2．2022年四川超特高压输电量首破千亿千瓦时。如图所示是远距离输电示意图，升压变压器和降压变压器均为抱负变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。下列说法正确的是( )
A．若用户用电功率增加，升压变压器的输出电压将增大
B．若用户用电功率增加，降压变压器的输入电压将增大
C．若输电功率肯定，接受特高压输电可削减输电线上损耗的功率
D．若输电功率肯定，接受特高压输电会降低输电的效率
3．如图所示，抱负变压器MN原线圈接一沟通电源，副线圈回路中有肯定值电阻R0和两个小灯泡L1、L2，电表为抱负电表。最初开关S是断开的，现闭合开关S，则( )
A．副线圈两端电压变大 B．灯泡L1变亮
C．电流表A1示数变大 D．电阻R0中的电流变小
4．如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于线框所在平面对里。规定垂直于线框所在平面对里为磁场的正方向，线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图乙所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为( )
丙
5．如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是( )
A．金属棒在导轨上做匀减速运动
B．整个过程中金属棒克服安培力做功为mv2
C．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为mv2
6．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽视的金属棒MN从图示位置由静止开头释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求：
(1)磁感应强度的大小；
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。
1．解析：选D 由图可知，沟通电的频率为 Hz＝50 Hz，发电机输出电压的有效值为220 V，由P送＝IU送可得，输电线上电流为4 A，降压变电器的输入电压U3＝U送－IR＝4 960 V，由＝得，用户得到的电压U4≈225 V，故D正确，A、B、C错误。
2．解析：选C 依据＝可知，升压变压器的输出电压与用户用电功率无关，由于输电线的分压，降压变压器的输入电压随用户电功率的增加而降低，A、B错误；输电线中的电流I＝，输电线上损耗的功率ΔP＝I2r＝2r，则输电功率肯定，接受特高压输电可削减输电线上损耗的功率，C正确；输电的效率η＝×100%，接受特高压输电时，输电线上损耗的功率大大削减，而输电功率P总肯定，输电的效率会提高，D错误。
3．解析：选C 依据 ＝，U2＝U1，故U2不变，A错误；闭合开关S，副线圈回路中的电阻减小，电流I2增大，D错误；依据＝，则I1＝I2，所以电流表A1示数变大，C正确；R0两端电压增大，UL减小，灯泡L1消耗的功率PL＝，故功率PL减小，灯泡L1变暗，B错误。
4．解析：选B 由i t图像可知，在0～t0时间内，感应电流大小恒定，方向沿正方向，则B随t可能是向里且均匀减小，同理可得在t0～2t0时间内，B随t可能是向里且均匀增大，且两种状况下的斜率相等，B正确，A、C、D错误。
5．解析：选BC 金属棒运动中受到安培力作用，F安＝BIL＝，方向向左，故金属棒做加速度不断减小的减速运动，A错误；由功能关系可知金属棒克服安培力做的功等于动能的削减量，等于整个回路产生的焦耳热，B正确，D错误；金属棒整个过程中通过的电荷量q＝t＝，而ΔΦ＝BLx，所以x＝，C正确。
6．解析：(1)设小灯泡的额定电流为I0，有P＝IR①
由题意在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN中电流为I＝2I0②
此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有mg＝BLI③
联立①②③式得B＝ ④
(2)设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得E＝BLv⑤
E＝RI0⑥
联立①②④⑤⑥式得v＝⑦
答案：(1) (2)
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