11.一小型发电站的输出电压为250 V，输出功率为100 kW，向远处输电所用导线的总电阻R=8 Ω.为使输电线上的功率损失等于输送功率的5%，用户正好得到220 V电压，则供电站处所用升压变压器和用户所用降压变压器的匝数比各是多少?(变压器均为理想的)　

[解析] P_损＝5%P＝5×10³ W，输电线中电流为I，P_损＝I²R，I＝＝25 A，输送电压U₂＝＝4000 V，因为发电站输出电压U₁＝250 V，所以升压变压器n₁/n₂＝U₁／U₂＝1／16，输电线路上损失电压U_损＝IR＝200 V，降压变压器原线圈两端电压U₃＝U₂－U_损＝3800 V，所以降压变压器原副线圈匝数比U₃∶U₄＝190∶11.　

[答案] 升压变压器匝数比1∶16　降压变压器匝数比190∶11　

10.如果你用通过同步卫星转发的无线电话与对方通话，则在你讲完话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话?(已知地球的质量M=6.0×10²⁴ kg，地球半径R=6.4×10⁶ m，万有引力恒量G＝6.67×10^-11　N·m²／kg²)　

[解析] 由

所以地球同步卫星离地面高度h=-R＝3.59×10⁷ m，则需要的时间t==0.48 s.

[答案] 0.48 s　

9.建在雅砻江上的二滩水电站于1991年9月动工，1997年11月10日下闸蓄水，1998年开始向西南电网送电，设计装机容量为330×10⁴ kW，2000年竣工之后，年发电量将达到170亿度，大坝为混凝土双曲拱坝，坝高240 m，是20世纪亚洲装机容量、库容最大的水利枢纽工程.设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上的电能损失来看，在50×10⁴ V超高压和11×10⁴ V高压输电方案中应先用_______输电方案，因为该方案的输电线损失为另一种的________%.　

[解析] P_损=I²R_线=R_线，故选50×10⁴ V超高压输电可减少输电线路的电能损失.

=0.0484=4.84%　

[答案] 50×10⁴ V;4.84　

8.一交流电压随时间变化的图象如图13-10所示.则此交流电的频率是_______Hz，若将该电压加在10 μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_______V；若将该电压加在一阻值为1 kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，电路中保险丝的额定电流不能低于_______A.　

图13-10

[解析] 由f=Hz＝50Hz，电容器的耐压值不能低于交流电的最大值200 V.用电器正常工作电流I＝A＝0.14 A，所以电路中保险丝的额定电流不能低于0.14 A.

[答案] 50　 200　 0.14 　

7.一面积为S的单匝矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀速转动，磁场方向与轴垂直，线圈中的感应电动势如图13-9，感应电动势的最大值和周期可由图中读出，则磁感应强度B＝_______.在t＝时刻，线圈平面与磁场方向的夹角为_________.　

[解析] E_m=BωS=B·S,得B=;　

由图知t=0时，线圈平面与磁感线平行，t=T/12时，线圈平面与磁场方向的夹角θ=　　　 ωt=.　

[答案] E_mT/2πS　 π/6　

6.如图13-8所示电路，已知交流电源电压U＝15sin100πt V，将此交流电压加在电阻R上时，产生的电功率为25 W，则电压表示数为________V，电流表示数为______A，电阻值是______Ω.(保留二位有效数字)　

[解析] U_V＝＝15 V，P＝U_VI，R＝.　

[答案] 15　 1.7　 9.0　

5.如图13-7所示，一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是　

A.5 A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.5 A　

C.3.5 A　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.3.5 A　

[解析] 交流电的有效值意义即等于与之热效应相等的对应直流电值，在一个周期(T=0.02 s)内，此交变电流在电阻R上发热为：　

Q=(I₁²·R·)+I₂²·R·=(4)²×0.01×R+(-3)²×0.01×R=I²·R·T　

所以有效值I=5 A，选B.　

[答案] B　

4.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器.经降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时　

A.升压变压器的副线圈的电压变大　

B.高压输电线路的电压损失变大　

C.降压变压器的副线圈上的电压变大　

D.降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大　

[解析] 发电机的输出电压稳定，即升压变压器原线圈中电压一定，所以副线圈中电压不变，故A错.因用电总功率增加，所以输电线中电流变大，输电线路的电压损失变大，故降压变压器原线圈中的电压变小，所以副线圈中电压也变小，故B对C错.用电高峰期，白炽灯不够亮，说明各用户的输电线中电流变小，所以各用户的输电线上的电压损失变小，故D错.　

[答案] B　

3.如图13-6所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L₁和L₂；输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开，当K接通时，以下说法中正确的是　

A.副线圈两端M、N的输出电压减少　

B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降减小　

C.通过灯泡L₁的电流减小　

D.原线圈中的电流减小　

[解析] 当输入电压U₁与变压比确定时，由可知，输出电压U₂确定(此时不考虑线圈电阻)，因此A错误.　

闭合电键K时，L₂与L₁并联，副线圈回路中总电阻减小，总电流增大，故R上电压降增大，B错.此时L₁两端电压减小，因此通过灯L₁的电流减小，C正确.由于此时P_出=I₂U₂，U₂不变，I₂变大，P_出变大，而输入功率始终等于输出功率，因此P_入=I₁U₁，I₁U₁变大，而U₁不变，因此原线圈中电流I₁变大，D错.　

[答案] C　

2.一闭合矩形线圈abcd绕固定轴OO′匀速转动，OO′位于线圈平面内垂直于匀强磁场的磁感线，如图13-5(甲)所示，通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图(乙)所示，下列说法正确的是　

图13-5

A.t₁、t₃时刻通过线圈的磁通量变化率最大　

B.t₂、t₄时刻线圈中感应电流方向改变　

C.t₁、t₃时刻线圈中感应电流方向改变　

D.t₂、t₄时刻线圈中感应电动势最小　

[答案] C