题目内容
2.一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻R=1kΩ.到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V、60W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的损耗可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则( )| A. | T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A | |
| B. | T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 V | |
| C. | T1和T2的变压比分别为1:50和40:1 | |
| D. | 有6×104盏“220 V 60 W”灯泡正常发光 |
分析 根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小,从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小.由于降压变压器的负载能正常工作,则可算出降压变压器的原线圈的匝数之比,同时能确定接入多少个灯泡才正常发光.
解答 解:由P=UI可得,
升压变压器输入电流${I}_{1}=\frac{P}{U}=\frac{4000000}{4000}A=1000A$
由${P}_{损}={I}^{2}R$得,
升压变压器的输出电流${I}_{2}=\sqrt{\frac{{P}_{损}}{R}}=20A$
故A正确.
由$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$得,
$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}=\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}=\frac{1}{50}$①
根据$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}=\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$得,
升压变压器的输出电压${U}_{2}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}{U}_{1}=2×1{0}^{5}V$
输电线上的电压损失${U}_{损}={I}_{2}R=20×1000V=2×1{0}^{4}V$
降压变压器的输入电压${U}_{3}={U}_{2}-{I}_{2}R=1.8×1{0}^{5}V$V ③
用户得到的电压即为降压变压器的输出电压U4=220V ④
由③④可知B正确.
降压变压器的匝数比$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}=\frac{{U}_{3}}{{U}_{4}}=\frac{9000}{11}$②由①②知C错误
用户得到的功率P3=P2-10%P2=0.9×4000KW=3600KW
可供灯泡正常发光的盏数$n=\frac{{P}_{3}}{{P}_{等}}=6×1{0}^{4}$故D正确.
故选:ABD
点评 本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用,要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压,不是发电机的输出电压.本题突破点是由输电线上的损失功率,从而算出电线上的电流
| A. | 在位置2时P物体会受到沿斜面向下的静摩擦力 | |
| B. | 斜面给物体P的作用力方向都竖直向上 | |
| C. | 物体P受到的支持力减小 | |
| D. | 地面对斜面的摩擦力不变 |
| A. | 雕像的速度越来越大 | B. | 雕像的速度越来越小 | ||
| C. | 钢丝绳的拉力越来越大 | D. | 钢丝绳的拉力越来越小 |
| A. | 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 | |
| B. | 速度选抒器中的磁场方向垂直纸面向外 | |
| C. | 能迪过狭缝P的带电粒子的速率等于$\frac{E}{B}$ | |
| D. | 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小 |
| A. | 直接输电,用户两端的电压只有50V | |
| B. | 若要求用户两端的电压为220V,则应配备原、副线圈匝数比为1:4(发电厂)和 5:1(用户端)的变压器 | |
| C. | 若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%,升压变压器原、副线圈匝数比为1:4 | |
| D. | 若用1000V的高压输电,输电线的损耗功率仅为总功率的0.5% |
| A. | 越省力的机械,效率越高 | |
| B. | 功率越大,机械效率越高 | |
| C. | 机械做的总功一定,有用功越多,机械效率越高 | |
| D. | 额外功占总功中的比例越大,机械效率越高 |