正确率60.0%为消除$${{2}{0}{k}{V}}$$高压输电线路中输电线上的凌冰,有人设计了利用电流的热效应除冰的方法。当输送功率和输电线电阻一定时,为使输电线上损耗的热功率增大为原来的$${{1}{6}}$$倍,输电电压应变为()
A
A.$${{5}{k}{v}}$$
B.$${{1}{1}{0}}$$$${{k}{v}}$$
C.$${{4}{4}{0}}$$$${{k}{v}}$$
D.$${{8}{8}{0}}$$$${{k}{v}}$$
10、['电路中的能量转化--非纯电阻电路', '电功与电功率定义、表达式、物理意义及简单应用']正确率60.0%用一直流电动机竖直向上以速度$${{v}}$$匀速提升一质量为$${{m}}$$的重物,此时电动机两端的电压为$${{U}}$$,通过的电流为$${{I}}$$,重力加速度为$${{g}}$$,不计一切摩擦,下列说法正确的是()
B
A.电动机的输出功率为$${{I}{U}}$$
B.电动机线圈的电阻为$$\frac{U I-m g v} {I^{2}}$$
C.电动机的发热功率为$${{m}{g}{v}}$$
D.电动机消耗的电功率为$${{m}{g}{v}}$$
首先解析第7题:
题目要求输电线上损耗的热功率增大为原来的16倍。已知输电功率$$P$$和输电线电阻$$R$$不变,热功率$$P_{\text{loss}}$$与输电电压$$U$$的关系为:
$$ P_{\text{loss}} = I^2 R = \left(\frac{P}{U}\right)^2 R $$
设原热功率为$$P_{\text{loss1}}$$,变化后为$$P_{\text{loss2}} = 16 P_{\text{loss1}}$$。代入公式:
$$ \left(\frac{P}{U_2}\right)^2 R = 16 \left(\frac{P}{U_1}\right)^2 R $$
化简得:
$$ \frac{1}{U_2^2} = \frac{16}{U_1^2} $$
即:
$$ U_2 = \frac{U_1}{4} = \frac{20 \text{kV}}{4} = 5 \text{kV} $$
因此正确答案为A。
接下来解析第10题:
电动机以速度$$v$$匀速提升质量为$$m$$的重物,输出功率为克服重力做功的功率:
$$ P_{\text{out}} = mgv $$
选项A错误,因为$$IU$$是输入功率,不是输出功率。
电动机的输入功率$$P_{\text{in}} = UI$$,输出功率$$P_{\text{out}} = mgv$$,热功率$$P_{\text{heat}} = I^2 R$$。根据能量守恒:
$$ UI = mgv + I^2 R $$
解得线圈电阻:
$$ R = \frac{UI - mgv}{I^2} $$
选项B正确。
热功率为$$I^2 R = UI - mgv$$,选项C错误。
电动机消耗的电功率为$$UI$$,选项D错误。
因此正确答案为B。
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