18.（10分）风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源．风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．利用总电阻R＝10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能．输送功率P0＝100kW，发电机输出电压为250V，升压变压器原、副线圈的匝数比1∶20,用户需要的电压是220 V ,求： （1）导线上损失的功率与输送功率的比值？
（2）在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比． （3）用户得到的电功率是多少．
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19．（12分） 在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L＝0.4 m，如图11所示，框架上放置一质量为0.05 kg，电阻为1 Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若cd杆以恒定加速度a＝2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，则 （1）在5 s内平均感应电动势是多少？ （2）第5 s末，回路中的电流多大？
（3）第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？
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高二物理学科阶段质量检测参考答案 2013.4
（2）设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有I1U1=I2U2 …………………………………………2分
I2=12 A时，I1即为熔断电流，代入数据，得I1=0.98A…………1分
（3）设副线圈中电流为I2′=10A时，变压器的输入功率为P1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P1=I2′U2 ………………………………………2分 代入数据得，P1=180W……………………………………………1分 18. 解析：(1)升压变压器副线圈电压U2=
U1n2 =5000v…………………1分 n1???R?4KW…………………2分 ?2?P0导线上损失的功率为p损?I2R???U?2P损2损失的功率与输送功率的比值
P0＝0.04 …………………1分
(2) 电压损失U损＝I2R＝20×10 V＝200 V …………………1分
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降压变压器原线圈端电压U3＝U2－U损＝4 800 V …………………1分 降压变压器原、副线圈匝数比
n3U34 800240
＝＝ ………………2分 ?22011n42U4(3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为
P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW …………………2分
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