题目内容
12．
浙江最大抽水蓄能电站2016年将在缙云开建，其工作原理是：在用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电．如图所示，若该电站蓄水池（上水库）有效总库容量（可用于发电）为7.86×106m3，发电过程中上下水库平均水位差637m，年抽水用电为 2.4×108kW•h，年发电量为1.8×108kW•h（水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度为g=10m/s2，以下水库水面为零势能面）．则下列说法正确的是（ ）| A． | 抽水蓄能电站的总效率约为 65% | |
| B． | 发电时流入下水库的水流速度可达到 112m/s | |
| C． | 蓄水池中能用于发电的水的重力势能约为Ep=5.0×1013J | |
| D． | 该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电（电功率以105kW 计算）约10h |
分析 根据年发电量与年抽水用电之比求电站的总效率．由能量守恒定律分析发电时流入下水库的水流速度．根据Ep=mgh求蓄水池中能用于发电的水的重力势能．再由能量守恒求居民用电时间．
解答 解：A、已知年抽水用电为 2.4×108kW•h，年发电量为1.8×108kW•h，则抽水蓄能电站的总效率为 η=$\frac{1.8×1{0}^{8}kW•h}{2.4×1{0}^{8}kW•h}$×100%=75%，故A错误．
B、若没有任何阻力，由机械能守恒得 mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，得 v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×637}$=≈112m/s
由题知，水流下的过程中受到阻力，所以发电时流入下水库的水流速度小于112m/s．故B错误．
C、蓄水池中能用于发电的水的重力势能为 Ep=mgh=ρVgh=1.0×103×7.86×106×10×637J≈5.0×1013J．故C正确．
D、该电站平均每天所发电量为 E=$\frac{1.8×1{0}^{8}kW•h}{365}$，可供给一个大城市居民用电（电功率以105kW 计算）的时间为 t=$\frac{\frac{1.8×1{0}^{8}}{365}kW•h}{1{0}^{5}kW}$≈5.0h，故D错误．
故选：C
点评 要求能量的转化效率，首先要确定哪种能量是有效利用的能量；哪种能量是消耗的总能量．掌握力学的知识在能量转化过程中的应用．
练习册系列答案
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| A． | 运动员重力的冲量为0 | B． | 运动员重力的冲量为1200N•s | ||
| C． | 缓冲时安全绳的平均冲力为600N | D． | 缓冲时安全绳的平均冲力为1000N |
17．
有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为θ，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，回路中电源电动势为E，内阻不计（假设金属棒与轨道间动摩擦因数为μ），则下列说法正确的是（ ）
有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为θ，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，回路中电源电动势为E，内阻不计（假设金属棒与轨道间动摩擦因数为μ），则下列说法正确的是（ ）| A． | 若R＞$\frac{BEL}{mgsinθ+μmgcosθ}$，导体棒不可能静止 | |
| B． | 若R＜$\frac{BEL}{mgsinθ+μmgcosθ}$，导体棒不可能静止 | |
| C． | 若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向上 | |
| D． | 若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向下 |
1．图中，匀强磁场磁感应强度均为B．直导线长均为L，其内部通有电流均为I，关于它们所受安培力的情况，请填下表．
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| 甲图中的导线 | ||
| 乙图中的导线 |
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