如图所示，为某小型发电站的远距离输电示意图，已知发电机线圈匝数N=100匝、面积S=0.36 m2、电阻r =1 Ω。该线圈在磁感应强度
的匀强磁场中，绕垂直磁场的OO′轴匀速转动。已知输电线的总电阻R = 4 Ω，升压变压器原、副线圈的匝数比
，降压变压器原、副线圈的匝数比
。若用户区标有“220 V、20 W”的1100只灯泡恰能同时正常发光（假设此时没有其他用电器工作，变压器均为理想变压器）。求：
（1）输电线的电流；
（2）发电机的输出功率；
（3）发电机线圈转动的角速度。
的匀强磁场中，绕垂直磁场的OO′轴匀速转动。已知输电线的总电阻R = 4 Ω，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。若用户区标有“220 V、20 W”的1100只灯泡恰能同时正常发光（假设此时没有其他用电器工作，变压器均为理想变压器）。求：（1）输电线的电流；
（2）发电机的输出功率；
（3）发电机线圈转动的角速度。
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更新时间：2021-09-08 22:06:47
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解答题
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较难
(0.4)
真题
名校
【推荐1】真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示，光照前两板都不带电，以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用，保持光照条件不变，a和b为接线柱。已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时的最大动能为
，元电荷为e。
（1）求A板和B板之间的最大电势差
，以及将a，b短接时回路中的电流
。
（2）图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r。
（3）在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U，外电阻上消耗的电功率设为P；单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为
，请推导证明：
。（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明）
，元电荷为e。（1）求A板和B板之间的最大电势差
，以及将a，b短接时回路中的电流。（2）图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r。
（3）在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U，外电阻上消耗的电功率设为P；单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为
，请推导证明：。（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明）
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示，宽为
、电阻不计光滑导轨与水平面成
角，质量为
、长为、电阻为
的金属杆水平放置在导轨上，已知电源的电动势为
，内阻为
，空间存在着匀强磁场，调节电阻箱
，接入电路的阻值使回路总电流为
时，此时金属杆恰好处于静止状态，重力加速度为
，求：
（1）磁感应强度
至少有多大？此时方向如何？
（2）若保持的大小不变而将的方向改为竖直向上，变阻器接入电路的阻值调到多大仍能使金属杆保持静止？
（3）要使电阻箱上消耗的功率最大，电阻箱的电阻应为多大，此时电阻箱消耗的功率为多少？
、电阻不计光滑导轨与水平面成角，质量为、长为、电阻为的金属杆水平放置在导轨上，已知电源的电动势为，内阻为，空间存在着匀强磁场，调节电阻箱，接入电路的阻值使回路总电流为时，此时金属杆恰好处于静止状态，重力加速度为，求：（1）磁感应强度
至少有多大？此时方向如何？（2）若保持
的大小不变而将的方向改为竖直向上，变阻器接入电路的阻值调到多大仍能使金属杆保持静止？（3）要使电阻箱
上消耗的功率最大，电阻箱的电阻应为多大，此时电阻箱消耗的功率为多少？
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】电路如图所示，电源电动势E＝30 V，内阻r＝3 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，图中虚线到两极板距离相等，极板长l＝0.30 m，两极板的间距d＝1.0×10－2m.求：
（1）若开关S处于断开状态，R3上的电压是多少？
（2）当开关闭合后，R3上的电压会变化，那么电容器上的电压等于多少？
（3）若开关S闭合时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝3.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S断开后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10m/s2)
（1）若开关S处于断开状态，R3上的电压是多少？
（2）当开关闭合后，R3上的电压会变化，那么电容器上的电压等于多少？
（3）若开关S闭合时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝3.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S断开后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10m/s2)
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(0.4)
【推荐1】南海上某哨塔想采用浮桶式波浪发电补充生活用电，其原理简化如图甲。能产生如图乙辐向磁场的磁体通过支柱固定在暗礁上，线圈内置于浮桶中。浮桶随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中。该线圈与阻值
的指示灯相连．如图乙所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成。匝数
匝的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度
，线圈直径
，内阻不计。假设浮桶振动的速度可表示为
,取
，求：
（1）图甲中，当
时，流过指示灯泡的电流大小；
（2）灯丝在1分钟内产生的焦耳热；
（3）若
输出端通过理想变压器给哨塔供电，如图丙所示，若
闭合，
断开时，原线圈中电流表示数为
，已知图中灯泡标称为“
”恰能正常发光，电动机线圈电阻
，则此时图中电动机的机械功率为多少。
的指示灯相连．如图乙所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成。匝数匝的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度，线圈直径，内阻不计。假设浮桶振动的速度可表示为,取，求：（1）图甲中，当
时，流过指示灯泡的电流大小；（2）灯丝在1分钟内产生的焦耳热；
（3）若
输出端通过理想变压器给哨塔供电，如图丙所示，若闭合，断开时，原线圈中电流表示数为，已知图中灯泡标称为“”恰能正常发光，电动机线圈电阻，则此时图中电动机的机械功率为多少。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN和PQ水平放置，导轨右端接理想变压器的原线圈，变压器副线圈与理想电流表、定值电阻构成一闭合电路．质量为m的导体棒ab放在导轨上，在水平外力F的作用下从t=0时刻开始在图示两虚线范围内往复运动，其速度随时间的变化规律为
。导轨的宽度为L，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度大小为B，定值电阻为R，变压器线圈匝数之比n1:n2=1:2，导体棒和导轨的电阻均不计。求：
（1）从t=0到
时间内电阻R产生的热量Q；
（2）从t=0到
时间内外力F所做的功W。
。导轨的宽度为L，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度大小为B，定值电阻为R，变压器线圈匝数之比n1:n2=1:2，导体棒和导轨的电阻均不计。求：（1）从t=0到
时间内电阻R产生的热量Q；（2）从t=0到
时间内外力F所做的功W。
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较难
(0.4)
【推荐3】自从钻木取火之后人类第一次烧烤起，烹饪的炉灶在不断地进步，电磁炉（图甲）是百万年间的一次炊具革命——发热主体就是锅自己。电磁炉要用铁锅的原因众说纷纭，我们来揭秘其中原理。电磁炉可以看做一个变压器：炉盘相当于原线圈，锅底既是副线圈又是负载，通过电磁感应产生涡流来加热食物。由于没有铁芯，炉盘的能量传输会有一定损耗，传输效率为η。锅底感应的电动势与原线圈电压的比值称作耦合系数，设为n。一方面铁锅是顺磁质，耦合系数很高，适合做锅体；另一方面铁锅的电阻较为合适，这是由炉盘中的阻抗匹配决定的。电磁炉工作原理可简化为图乙，电源为频率、有效值恒定的电压U，炉盘中配有定值阻抗Rx，锅体回路中的电阻相当于负载。
（1）若通过匹配阻抗Rx的电流为I，求锅体中感应电动势的有效值；
（2）若锅体等效电阻为R，求流过匹配阻抗Rx的电流；
（3）更换不同锅体，相当于调节负载电阻，设传输效率η和耦合系数n都不变，求锅体等效电阻R为多大时加热食物的功率最大。
（1）若通过匹配阻抗Rx的电流为I，求锅体中感应电动势的有效值；
（2）若锅体等效电阻为R，求流过匹配阻抗Rx的电流；
（3）更换不同锅体，相当于调节负载电阻，设传输效率η和耦合系数n都不变，求锅体等效电阻R为多大时加热食物的功率最大。
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