17、機(jī)為同一電網(wǎng)供電和不同電網(wǎng)的互聯(lián)．關(guān)于高壓直流輸電，下列說法正確的是( )
A．高壓輸電可以減小輸電電流，從而減少輸電線上的能量損失
B．恒定的直流輸電可以有效地消除交流高壓輸電中感抗和容抗的影響
C．可以加快輸電的速度
D．為實現(xiàn)高壓直流輸電，可以用變壓器直接改變恒定電流的電壓
6．(多選)如圖M-2-4所示，光滑水平面上存在垂直于水平面的有界勻強(qiáng)磁場，直徑與磁場寬度相同的圓形金屬線框以一定的初速度斜向上勻速通過磁場．在必要的時間段內(nèi)施加必要的水平拉力保證其勻速運(yùn)動，則( )
圖M-2-4
A．線框內(nèi)的感應(yīng)電流先沿逆時針方向再沿順時針方向
B．線框內(nèi)的感應(yīng)電流經(jīng)歷兩次
18、先增大后減小
C．水平拉力的方向與速度同向
D．水平拉力的方向與速度方向無關(guān)
7．如圖M-2-5所示，用長度相同、粗細(xì)相同的銅導(dǎo)線繞成兩個匝數(shù)不同、邊長不同的正方形閉合線圈A、B，其中A、B的邊長分別為a、b，且a＝2b，現(xiàn)在拉力作用下將兩個線圈從同一勻強(qiáng)磁場中以相同的速度勻速拉出，則( )
圖M-2-5
A．通過A、B兩個線圈的電荷量之比為1∶2
B．A、B兩個線圈受到的拉力之比為1∶1
C．A、B兩個線圈所受的拉力的功率之比為1∶2
D．A、B兩個線圈所受的拉力做功之比為1∶1
8．某同學(xué)學(xué)了電學(xué)以后，為了了解調(diào)光燈的調(diào)光原理，將調(diào)光燈拆卸開，發(fā)現(xiàn)并沒有電阻的串、并
19、聯(lián)現(xiàn)象．實際調(diào)光燈是用可控硅電子元件來實現(xiàn)的．一般調(diào)光燈有四個擋，每個擋截去電流的四分之一周期．在第三擋時，即在正弦交流電的每一個二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，從而改變電燈的功率．如果調(diào)光燈最亮?xí)r功率為Pm，那么在第三擋時電燈的功率為( )
A．Pm B. C. D.
9．(多選)如圖M-2-6所示，電動機(jī)牽引一根原來靜止的長為1 m、質(zhì)量為0.1 kg的導(dǎo)體棒MN上升，導(dǎo)體棒的電阻為1 Ω，架在豎直放置的金屬框架上，它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與框架平面垂直．當(dāng)導(dǎo)體棒上升3.8 m時，獲得穩(wěn)定的速度，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為2 J，電動機(jī)牽引
20、導(dǎo)體棒時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7 V、1 A，電動機(jī)的內(nèi)阻為1 Ω，不計框架電阻及一切摩擦，g取10 m/s2，則以下判斷正確的是( )
圖M-2-6
A．導(dǎo)體棒向上做勻減速運(yùn)動
B．電動機(jī)的輸出功率為49 W
C．導(dǎo)體棒達(dá)到的穩(wěn)定速度為2 m/s
D．導(dǎo)體棒從靜止至達(dá)到穩(wěn)定速度所需要的時間為1 s
二、實驗題(本題共6分)
10．如圖M-2-7所示，圖甲為熱敏電阻的R-t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為100 Ω.當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸合．為繼電器線圈供電的電池的電動勢E＝9.0 V，內(nèi)
21、阻可以不計．圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源．則
甲 乙
圖M-2-7
(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在________(填“A、B端”或“C、D端”)．
(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50 ℃，可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為________Ω.
三、計算題(本題共5小題，11題10分，12題10分，13題11分，14題13分，15題14分，共58分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分)
11．有一種測量壓力的電子秤，其原理如圖M-2-8甲所示．E是內(nèi)阻不計、電動勢為6 V的電源．R0是一個阻值為400 Ω的限流電阻
22、．G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器．R是壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小的變化而改變，其關(guān)系如下表所示．C是一個用來保護(hù)顯示器的電容器．秤臺所受的重力忽略不計.
壓力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
電阻R/Ω
300
280
260
240
220
200
180
…
(1)在圖乙所示的坐標(biāo)系中畫出電阻R隨壓力F變化的圖線，并歸納出電值R隨壓力F變化的函數(shù)關(guān)系式．
圖M-2-8
(2)寫出壓力與電流的關(guān)系式，說明該測力顯示器的刻度是否均勻．
(3)若電容器的耐壓值為5 V，該電子秤的量程是多少？
23、
12．圖M-2-9甲為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的u-t圖像如圖乙所示．若只在c、e間接一只Rce＝400 Ω的電阻，或只在d、e間接一只Rde＝225 Ω的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W.
(1)請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達(dá)式．
(2)求只在c、e間接400 Ω的電阻時，原線圈中的電流I1.
(3)求c、e和d、e間線圈的匝數(shù)比.
甲 乙
圖M-2-9
13．如圖M-2-10所示，PN與QM兩平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，電阻不計，兩端分
24、別接有電阻R1和R2，且R1＝6 Ω，導(dǎo)體棒ab的電阻為2 Ω，在導(dǎo)軌上可無摩擦地滑動且與導(dǎo)軌接觸良好，垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T．現(xiàn)導(dǎo)體棒以恒定的速度v＝3 m/s向右移動，這時導(dǎo)體棒上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等．
(1)求R2的阻值．
(2)R1與R2消耗的電功率分別為多少？
圖M-2-10
14．如圖M-2-11所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑長直金屬導(dǎo)軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場中．一根導(dǎo)體桿ef垂直于導(dǎo)軌放置，在外力作用下向左做
25、勻速直線運(yùn)動且與導(dǎo)軌始終保持良好接觸．質(zhì)量為m、邊長為L2、每邊電阻均為r的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場垂直于金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點的作用力．
(1)通過ab邊的電流Iab是多大？
(2)導(dǎo)體桿ef運(yùn)動的速度v是多大？
圖M-2-11
15．風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源．風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的動能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置，如圖M-2-12所示，其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等．
26、
(1)利用總電阻R＝10 Ω的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能．輸送功率P0＝300 kW，輸出電壓U＝10 kV，求導(dǎo)線上損失的功率與輸送功率的比值．
(2)風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積．設(shè)空氣密度為ρ，氣流速度為v，風(fēng)輪機(jī)葉片長度為r.求單位時間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Pm.
(3)已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率P與Pm成正比．某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速v1＝9 m/s時能夠輸出電功率P1＝540 kW.我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v2＝6 m/s的時間每年約為5000小時，則這臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時？
圖M-2-12
參考
27、答案
模塊終結(jié)測評(一)
1．ABC [解析] 真空冶煉爐，爐外線圈通入交變電流，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流；金屬探測器和電磁灶是利用渦流工作的；閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流，不同于渦流．故選項A、B、C正確，選項D錯誤．
2．A [解析] 在1 min內(nèi)，燈泡上產(chǎn)生的熱量是W＝Pt＝100×60 J＝6000 J，選項A錯誤；從電壓瞬時值的表達(dá)式知，電壓的有效值為220 V，通過燈泡的電流I＝＝0.45 A，也是與燈泡串聯(lián)的電流表的示數(shù)，故選項B正確；電壓表與燈泡并聯(lián)，測得的是燈泡電壓的有效值，故示數(shù)為220 V，所以選項C正確；通過燈泡的電流的有效值為0.45 A，故其最大值Im＝
28、×0.45 A＝0.64 A，故選項D正確．
3．B [解析] 當(dāng)聲波使膜片前后振動時，膜片后的金屬線圈就跟著振動，從而使處于永磁體的磁場中的線圈切割磁感線，穿過線圈的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺梢娺@是利用電磁感應(yīng)原理，故選項B正確．
4．A [解析] 任一時刻ab桿和框架所受的安培力大小相等、方向相反，由于ab桿的質(zhì)量只有框架質(zhì)量的，故ab桿的加速度大小是框架加速度大小的4倍，選項A正確，選項B錯誤．由于安培力的大小在變化，故ab桿和框架的加速度是變化的，選項C錯誤．a(chǎn)b桿在框架上滑動時，框架的等效電阻不斷變化，選項D錯誤．
5．BC [解析] 由題圖(
29、b)可知，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，線框ab邊的發(fā)熱功率為P＝，感應(yīng)電動勢E＝S＝·＝，所以B0＝，A錯誤；由P＝I2R可得線框中的感應(yīng)電流I＝2，B正確；cd邊電阻等于ab邊電阻，而兩邊流過的電流相等，因此發(fā)熱功率相等，C正確；由楞次定律可判斷，線框中感應(yīng)電流方向為adcba方向，因此a端電勢比b端低，D錯誤．
6．BD [解析] 若載流子為電子，則可判斷電子受洛倫茲力而向上表面運(yùn)動，故上表面帶負(fù)電，因此，此材料為P型半導(dǎo)體．根據(jù)I＝nqSv＝nqdlv，所受洛倫茲力與電場力平衡，q＝qB.解得n＝.綜上所述，選項B、D正確．
7．B [解析] 隨著交變電流頻率的增大，電阻原件的阻抗(
30、電阻)不變，電感原件的感抗增大，電容器的容抗減小，根據(jù)歐姆定律可得：通過電阻的電流不變，通過電容器的電流變大，通過電感線圈的電流變小，選項B正確．(由于供電電壓的最大值不變，原、副線圈的匝數(shù)比不變，故電流表A4的示數(shù)也不變)
8．AC [解析] 交流電流表的示數(shù)為副線圈中電流的有效值，即I2＝50 mA＝0.05 A，根據(jù)＝得，I1＝5 A，選項A正確，選項B錯誤．原線圈(被測電路)中電流的最大值I1m＝I1＝5 A，選項C正確．原、副線圈中的電流有相位差，故不能同時達(dá)到最大值，選項D錯誤．
9．C [解析] 在計算輸電線上損耗的功率時，ΔP＝I2R＝中I指的是通過輸電線的電流，U指的是
31、輸電線上損耗的電壓，選項A、B錯誤；采用更高的電壓輸電，可以減小輸電線上的電流，故可以減少輸電線上損耗的功率，提高輸電的效率，選項C正確，選項D錯誤．
10．(1)歐姆 (2)＋ (3)> (4)OFF或交流電壓最高
[解析] 用手掌擋住部分光線，電阻變大，偏角變?。?
11．(1)減小 (2)紅
[解析] 當(dāng)門打開時，R3受紅外線照射，電阻減小，從而使并聯(lián)電路電阻減小，總電阻減小，總電流增大，R2兩端的電壓減小，通過R2的電流減小，故通過R3的電流增大，線圈產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，吸引銜鐵，紅燈亮．
12．(1)1100 V (2)5∶1 (3)20 A
[解析] (1)感應(yīng)電動勢的最大
32、值為Em＝nBSω＝2πnBSf＝2π×220××0.05×50 V＝1100 V
發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1＝＝1100 V.
(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為＝＝＝.
(3)由P＝UI得副線圈的總電流為I2＝＝ A＝100 A，
由＝得I1＝I2＝×100 A＝20 A.
13．(1)BL (2)BL (3)
[解析] (1)cd邊剛進(jìn)入磁場時，線框的速度v＝，
線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv＝BL.
(2)此時線框中的電流I＝，
由右手定則可知，通過cd邊的電流方向為d→c，故c點電勢較高．
c、d兩點間的電勢差U＝I·＝BL.
(3)安培力F＝BIL＝，
根據(jù)牛頓
33、第二定律得mg－F＝ma，又a＝0，
聯(lián)立解得下落高度h＝.
14．(1)4.9×10－2 V 電流方向由b到a (2)見解析 (3)見解析
[解析] (1)金屬條ab在磁場中切割磁感線時，其所構(gòu)成的回路的磁通量發(fā)生變化，有E＝Brω－Brω，
代入數(shù)據(jù)解得E＝4.9×10－2 V，
根據(jù)右手定則可知電流方向由b到a.
(2)設(shè)電路中的總電阻為R總，根據(jù)如圖所示的電路可知R總＝R＋R＝R，
a、b兩點間的電勢差Uab＝E＝1.2×10－2 V，
設(shè)ab離開磁場區(qū)域的時刻為t1，下一根金屬條進(jìn)入磁場區(qū)域的時刻為t2，則
t1＝＝ s，t2＝＝ s，
設(shè)后輪轉(zhuǎn)一圈的時間為T
34、，則T＝＝1 s，
在T＝1 s內(nèi)，金屬條有四次進(jìn)出，后三次與第一次相同．
可畫出Uab-t圖像如圖所示．
(3)“閃爍”裝置不能正常工作．(金屬條產(chǎn)生的感應(yīng)電勢只有4.9×10－2 V，遠(yuǎn)小于小燈泡的額定電壓，因此無法正常工作)
B增大，E增大，但有限度；r2增大，E增大，但有限度；ω增大，E增大，但有限度；θ增大，E不變．
15．(1)0.6 V (2)4 m/s (3)3 m/s2
[解析] (1)當(dāng)棒的速度v＝2 m/s時，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝Bdv＝1 V，
此時電路中的電流I＝＝1 A，
所以電阻R兩端的電壓U＝IR＝0.6 V.
(2)根據(jù)Q＝I2Rt∝
35、R可知，在棒下滑的整個過程中金屬棒中產(chǎn)生的熱量
Q2＝Q1＝0.4 J，
設(shè)棒到達(dá)導(dǎo)軌最底端時的速度為v2，根據(jù)能量守恒定律，有
mgLsin θ＝mv＋Q1＋Q2，
解得v2＝4 m/s.
(3)棒到達(dá)導(dǎo)軌最底端時回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I2＝＝2 A，
根據(jù)牛頓第二定律有mgsin θ－BI2d＝ma，
聯(lián)立解得a＝3 m/s2.
模塊終結(jié)測評(二)
1．D [解析] 手靠近時電熱器工作，手撤離時電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器．手靠近時相當(dāng)于連接一個電容器，可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容．用濕度和溫度來驅(qū)動電熱器工作，理論上可
36、行，但是假如干手機(jī)是由于濕度、溫度的變化而工作，那它就成了室內(nèi)烘干機(jī)．故選項D正確．
2．BD [解析] 根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件可知，只有處于變化的磁場中，B線圈才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，選項A錯誤，選項B正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢的大小取決于磁通量的變化率，選項C錯誤，選項D正確．
3．D [解析] 由e-t圖像可知，交變電動勢的周期為0.2 s，故頻率為5 Hz，該交變電動勢的最大值為1 V，有效值為 V，選項A、B錯誤．t＝0.1 s時，電動勢的瞬時值為零，方向改變，線圈處在中性面上，通過線圈的磁通量最大，故選項C錯誤，選項D正確．
4．C [解析] 本題考查電磁感
37、應(yīng)中電荷量、熱量、電流的計算和感應(yīng)電流方向的判斷．繞P1、P2軸轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，但電流的方向為a→d→c→b→a，選項A錯誤；電荷量q＝，與繞哪個軸轉(zhuǎn)動沒有關(guān)系，選項B錯誤；線圈分別繞兩軸轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢相同，所以電流相同，產(chǎn)生的熱量也相同，選項C正確，選項D錯誤．
5．AB [解析] 根據(jù)P＝IU可知，在功率一定時，采用高壓輸電，可以減小電流，從而減少輸電線上的能量損失，選項A正確；交變電流由于感抗和容抗的作用，對輸電有影響，而利用直流輸電可以有效地彌補(bǔ)這個缺陷，選項B正確；兩種輸電方式都不能改變輸電的速度，選項C錯誤；變壓器只能改變交變電流的電壓，選項D錯誤．
6．ABD [解
38、析] 圓形金屬線框的磁通量先增加后減少，由楞次定律可知，線框內(nèi)的感應(yīng)電流先沿逆時針方向再沿順時針方向，選項A正確；切割磁感線的有效長度為直徑時最大，故線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢經(jīng)歷兩次先增大后減小，選項B正確；水平拉力的方向與安培力的方向相反，與速度方向無關(guān)，選項C錯誤，選項D正確．
7．B [解析] 由題意知nB＝2nA，某一回路的總電阻為R，在Δt時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝n，平均感應(yīng)電流為I＝，根據(jù)I＝得通過線圈的電荷量為q＝It＝n＝，且a＝2b，得qA∶qB＝2∶1，選項A錯誤；線框A、B被勻速拉出時，拉力與安培力大小相等，所受的安培力的大小為F安＝nBIl，而I＝，E＝nBlv，所以
39、F＝F安＝，得FA∶FB＝1∶1；拉力的功率P＝Fv，故PA∶PB＝1∶1；拉力所做的功W＝Fl，故WA∶WB＝2∶1，選項B正確，選項C、D錯誤.
8．C [解析] 根據(jù)每個二分之一周期中，前四分之一周期被截去，則在一個周期中有二分之一周期被截去，由有效值的定義可知，PmT＝T＝·2T＝P·2T，即P＝，故選項C正確．
9．CD [解析] 由于電動機(jī)的輸出功率恒定，由P出＝Fv及F－mg－＝ma可知，導(dǎo)體棒的加速度逐漸減小，故選項A錯誤；電動機(jī)的輸出功率為P出＝IU－I2r＝6 W，選項B錯誤；電動機(jī)的輸出功率就是電動機(jī)牽引棒的拉力的功率，P出＝Fv，當(dāng)棒達(dá)穩(wěn)定速度時，F(xiàn)＝mg＋BI′
40、L，感應(yīng)電流I′＝＝，解得棒達(dá)到的穩(wěn)定速度為v＝2 m/s，選項C正確；由能量守恒定律得P出t＝mgh＋mv2＋Q，解得t＝1 s，選項D正確．
10．(1)A、B端 (2)260
[解析] (1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在A、B端．當(dāng)線圈中的電流較小時，繼電器的銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高．
(2)隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸到下方來，則恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低．隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當(dāng)線圈中的電流小
41、于20 mA時，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度．要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50 ℃，即50 ℃時線圈內(nèi)的電流為20 mA.由閉合電路的歐姆定律得I＝，r為繼電器的電阻．由圖甲可知，50 ℃時熱敏電阻的阻值為90 Ω，所以R′＝－R－r＝260 Ω.
11．(1)如圖所示
R＝300－0.4F.
(2)F＝－ 不均勻
(3)550 N
[解析] (1)要求用描點法畫成直線，如圖所示．
由圖可知R與F成線性關(guān)系，即R＝kF＋b，代入數(shù)值得R＝300－0.4F.
(2)由I＝和R＝kF＋b可得F＝－，F(xiàn)與I不成線性關(guān)系，所以刻度
42、不均勻．
(3)Fm＝550 N.
12．(1)uab＝400sin 200πt(V) (2)I1≈0.28 A (3)
[解析] (1)由題圖知ω＝＝200π rad/s，電壓瞬時值uab＝400sin 200πt(V)．
(2)電壓的有效值U1＝200 V，理想變壓器P1＝P2，原線圈中的電流I1＝
解得I1≈0.28 A.
(3)設(shè)原線圈的匝數(shù)為n1，＝，同理，＝，
由題意知 ＝，
解得 ＝＝.
13．(1)3 Ω (2)0.375 W 0.75 W
[解析] (1)內(nèi)、外電路消耗的功率相等，則內(nèi)、外電阻相等，有＝2，
解得R2＝3 Ω.
(2)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)
43、電動勢E＝Blv＝1×1×3 V＝3 V，
總電流I＝＝ A＝0.75 A，
路端電壓U＝IR外＝0.75×2 V＝1.5 V，
故P1＝＝ W＝0.375 W，P2＝＝ W＝0.75 W.
14．(1) (2)
[解析] (1)設(shè)通過正方形金屬框的總電流為I，ab邊的電流為Iab，dc邊的電流為Idc，則Iab＝I，Idc＝I，
金屬框受重力和安培力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，有mg＝B2IabL2＋B2IdcL2，
聯(lián)立解得Iab＝.
(2)I＝Iab＝.
設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E，有E＝B1L1v，
設(shè)ad、dc、bc三邊電阻串聯(lián)后與ab邊電阻并聯(lián)的總電阻為R，則R＝r，
根據(jù)閉合電路的歐姆定律，有I＝，
聯(lián)立解得v＝.
15．(1)3∶100 (2)πρr2v3 (3)8×105 kW·h
[解析] (1)導(dǎo)線上損失的功率為P＝I2R＝R＝9 kW，
損失的功率與輸送功率的比值＝＝3∶100.
(2)風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機(jī)時，提供的風(fēng)能功率最大．
單位時間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為ρvS，其中S＝πr2，風(fēng)能的最大功率可表示為Pm＝(ρvS)v2＝πρr2v3.
(3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為P2＝P1＝×540 kW＝160 kW，
最小年發(fā)電量為W＝P2t＝160×5000 kW·h＝8×105 kW·h.
2022年高中物理 模塊終結(jié)測評 新人教版選修3-2
