[国考1号5]第5套 高中2023届基础知识滚动训练物理答案

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16.(10分)输电能耗演示电路如图所示，左侧变压器原、副线圈匝数比为1：3，输入电压为U。=7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r,负载R的阻值为10Ω。已知开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2：1，负载R上的功率为P,=10W;开头S接2时，右侧变压器原、副线圈匝数比为1：2。求：(1)连接两理想变压器的导线总电阻r。(2)当开关S接2时，负载R上的电功率。【答案】(1)52(2)22.5W【解析】(1)当开关S接1时，左侧变压器副线圈两端的电压U2=3U解得U2=22.5VU由P,=解得U4=10V流过右侧变压器副线圈的电流U右侧变压器原线圈两端的电压U3=2U解得U3=20V流过右侧变压器原线圈的电流解得I3=0.5AU2-U3实今则r=I3解得r=5n(2)当开关S接2时，设右侧变压器原线圈的输电电流为I,则右侧变压器副线圈中的电流为0.5I,根据右侧变压器电压与匝数的关系可知U2-Ir 0.5IRn3ns解得I=3A则负载R上的功率P2=(0.5I)2R解得P2=22.5W

14.(10分)在匀强磁场（图中未画出）中，一个100匝的矩形金属线圈，绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，线圈外接定值电阻和理想交流电流表，如图甲所示。穿过该线圈的磁通量按正弦规律变化，如图乙所示。已知线圈的总电阻为r=22,定值电阻R=8D。求：(1)定值电阻两端电压瞬时值的表达式。(2)一个周期内线圈上产生的热量。（结果保留两位有效数字）(3)在0.5~1.5s的时间内，通过线圈横截面的电荷量q。↑p(10-2Wb)4V2-4V2甲乙16√2π【答案】(1)w=5cosπt(V)(2)6.3J(3)42C5【解析】(1)感应电动势的最大值为E=NBSw解得Em=4√2πV线圈电动势的瞬时值表达式为e=4√2πcosπt(V)定值电阻两端电压的瞬时值RuR+re16√2π即u=5cosπt(V)(2)电流表的示数为EnI=√2(R+r)解得I=0.4πA一个周期内线圈上产生的热量为Q=I'rT解得Q=6.3J(3)由题图乙可知，在0.5~1.5s的时间内，磁通量的变化量△中=2Φm,则通过线圈横截面的电荷量为EN△Φq=I-R+R+r解得g=EC