7．一個理想變壓器原線圈輸入功率為P0=1200W，原、副線圈匝數(shù)比為n1：n2=2：1，其副線圈兩端接一內(nèi)阻為r=4Ω的電動機(jī)，此電動機(jī)正以速度v=0.8m/s勻速向上提升質(zhì)量為m=100kg的重力，已知重力加速度g=10m/s2，則變壓器原線圈兩端的電壓為多大？

分析 電動機(jī)的總功率的大小為電動機(jī)的機(jī)械功率加上電動機(jī)的發(fā)熱功率的大小，根據(jù)變壓器的輸入功率和輸出功率大小相等可以求得電動機(jī)的電壓的大小即為副線圈的電壓，再有電壓和匝數(shù)成正比可以求得變壓器初級線圈兩端的電壓．

解答 解：電動機(jī)的輸出功率即為對重物做功的機(jī)械功率的大小，即mgv，
所以電動機(jī)的發(fā)熱的功率為：P熱=I22r=P0-mgv，
所以副線圈的電流的大小為：I2=$\sqrt{\frac{{P}_{0}-mgv}{r}}$=$\sqrt{\frac{1200-100×10×0.8}{4}}$=10A，
根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可得原線圈的電流大小為：I1=$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}{I}_{2}$=$\frac{1}{2}×10$=5A，
由P0=U1I1可得：U1=$\frac{1200}{5}$=240V；
答：則變壓器原線圈兩端的電壓為240V．

點(diǎn)評 電動機(jī)的總功率的大小一部分對外做功，另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)電動機(jī)的這兩部分消耗的功率可以求得副線圈的電流進(jìn)而通過輸入和輸出的功率相等可以求得原線圈的電壓的大�。�

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)．兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且兩導(dǎo)軌垂直．
（1）在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)電路．要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動．
（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：
A．適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離
B．換一根更長的金屬棒
C．適當(dāng)增大金屬棒中的電流
其中正確的是AC（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．我國將發(fā)射“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)射“神州十一號”飛船與“天宮二號”對接．假設(shè)“天宮二號”與“神州十一號”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對接，下列措施可行的是（　�。�
A．使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對接
B．使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對接
C．飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時實(shí)現(xiàn)對接
D．飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時實(shí)現(xiàn)對接

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只饒有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈．通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈．在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中（　�。�
A．U2＞U1，U2降低B．U2＞U1，U2升高C．U2＜U1，U2降低D．U2＜U1，U2升高

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．（1）如圖1所示，在斯特林循環(huán)的p-V圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目不變（選填“增大”、“減小”或“不變”），狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運(yùn)動速率的統(tǒng)計(jì)分布圖象如圖2所示，則狀態(tài)A對應(yīng)的是①（選填“①”或“②”）．

（2）如圖1所示，在A→B和D→A的過程中，氣體放出的熱量分別為4J和20J．在B→C和C→D的過程中，氣體吸收的熱量分別為20J和12J．求氣體完成一次循環(huán)對外界所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，a、b兩個閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長la=3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則（　�。�
A．兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流
B．a、b線圈中感應(yīng)電動勢之比為9：1
C．a、b線圈中感應(yīng)電流之比為3：4
D．a、b線圈中電功率之比為3：1

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

19．小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50m，傾角θ=53°，導(dǎo)軌上端串接一個0.05Ω的電阻．在導(dǎo)軌間長d=0.56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T．質(zhì)量m=4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連．CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s=0.24m．一位健身者用恒力F=80N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運(yùn)動，上升過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直．當(dāng)CD棒到達(dá)磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量）．求
（1）CD棒進(jìn)入磁場時速度v的大小；
（2）CD棒進(jìn)入磁場時所受的安培力FA的大�。�
（3）在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．氫原子的能級如圖所示．氫原子從n=4能級直接向n=1能級躍遷所放出的光子，恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．下列判斷正確的是（　�。�
A．氫原子輻射出光子后，氫原子能量變小
B．該金屬的逸出功W=12.75eV
C．用一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬，該金屬仍有光電子逸出
D．氫原子處于n=1能級時，其核外電子在最靠近原子核的軌道上運(yùn)動
E．氫原子處于n=1能級時，氫原子能量最大

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．某課外小組利用如圖所示的裝置研究合外力一定時，加速度與質(zhì)量的關(guān)系．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測量并記錄小桶（包括放在桶內(nèi)的砝碼）的質(zhì)量m，滑塊（包括加裝在滑塊兩側(cè)的銅片和固定在滑塊上的加速度傳感器）的質(zhì)量M，每個鋼片的質(zhì)量；
②接通氣泵，將滑塊（不掛小桶）置于氣墊導(dǎo)軌上，將固定在滑塊上的加速度傳感器調(diào)零，輕推滑塊，觀察滑塊的運(yùn)動．在滑塊運(yùn)動的大部分時間內(nèi)，當(dāng)加速度傳感器的示數(shù)趨于0時，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平；
③掛上小桶和砝碼，調(diào)整定滑輪的高度，使氣墊導(dǎo)軌上方的細(xì)繩水平；
④將加速度傳感器調(diào)零，在氣墊導(dǎo)軌上合適位置釋放滑塊，記錄加速度傳感器的示數(shù)a；
⑤利用在滑塊上增加鋼片的方法改變滑塊的質(zhì)量M，重復(fù)步驟④…
數(shù)據(jù)記錄及處理如下：
　實(shí)驗(yàn)次數(shù)　1　2　3　4　5　6
小桶質(zhì)量m（單位：kg）　0.105
小桶重力mg（單位：N）　1.028
滑塊質(zhì)量M（單位：kg）　0.3970.496　0.596　0.696　0.7960.896　
$\frac{1}{M}$（單位：kg-1）　2.5192.016　1.678　1.437　1.256　1.116　
$\frac{1}{M+m}$（單位：kg-1）　1.9921.664　1.427　1.248　1.110　0.999　
滑塊加速度的測量值a（單位：m/s2）　2.0141.702　1.460　1.268　1.110　1.004　
滑塊加速度的理論值a0（單位：m/s2）　2.0481.711　1.467　1.283　1.141　
請回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)步驟②中的橫線上應(yīng)填寫趨于0；
（2）上表中，滑塊加速度的理論值是在忽略阻力的情況下根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算得出的，其表達(dá)式是$\frac{mg}{M+m}$（用表中物理量的符號表示），最后一行的空格內(nèi)的數(shù)據(jù)是1.027m/s2；
（3）觀察上表中最后兩行，滑塊加速度的理論值均大于其測量值，原因可能是受到阻力作用（寫出一個原因即可）；
（4）根據(jù)上表正確描點(diǎn)，繪制了下列四個圖象，根據(jù)圖象D（從A、B、C、D中至少選填一個）可得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，當(dāng)小桶的重力mg一定時，加速度與滑塊、小桶組成的系統(tǒng)的質(zhì)量成反比．

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同步練習(xí)冊答案