Question

31. Fe是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必需的元素。

（1）自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦。金屬鐵是在高爐中冶煉的，高爐煉鐵除了加入鐵礦石外，還需加入焦炭和石灰石。請?zhí)羁眨?/p>

①寫出磁鐵礦主要成分的化學(xué)式：　　　　　　　　　　　　　　。

②寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程式：　　　　　　　　　　　。

③寫出焦炭在高爐中所參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式：　　　　　　。

④寫出CaCO₃所參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式：　　　　　　　　　。

（2）磁鐵在電器中有廣泛的應(yīng)用，如發(fā)電機。如圖所示，已知一臺單相發(fā)電機轉(zhuǎn)子導(dǎo)線框共有N匝，線框長為l₁、寬為l₂，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角速度為，磁極間的磁感強度為B.試導(dǎo)出發(fā)電機的瞬時電動勢E的表達式。

現(xiàn)在知道有一種強永磁材料釹鐵硼，用它制成發(fā)電機的磁極時，磁感強度可增大到原來的K倍.如果保持發(fā)電機結(jié)構(gòu)和尺寸、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度、需產(chǎn)生的電動勢都不變，那么這時轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)線框需要多少匝？

（3）鐵是葉綠素生物合成過程中必需的元素，缺鐵植株最明顯的癥狀是葉片發(fā)黃，請問這一癥狀首先出現(xiàn)在植株的幼葉還是老葉上？為什么？

Answer 1

31.

 

 （2）取軸Ox垂直于磁感強度，線框轉(zhuǎn)角為θ（如上圖所示），線框長邊垂直于紙面，點A、B表示線框長邊導(dǎo)線與紙面的交點，O點表示轉(zhuǎn)軸與紙面的交點。

線框長邊的線速度為v＝                                    ①

一根長邊導(dǎo)線產(chǎn)生的電動勢為，一匝導(dǎo)線框所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E₁＝l₁l₂ωBsinθ                        ②

N匝線框產(chǎn)生的電動勢應(yīng)為

E_N＝NE₁＝Nl₁l₂ωBsinωt           ③

磁極換成釹鐵硼永磁體時，設(shè)匝數(shù)為N′，則有

E_N′＝N′l₁l₂ωKBsinωt            ④

由E_N＝E_N′′可得

N′＝                                              ⑤

如果考生取磁場線方向為軸并得出正確結(jié)果同樣給分。

（3）幼葉上。

因為缺鐵植株沒有足夠的鐵供給新生幼葉，原先進入植物體的鐵不易移動，所以不能轉(zhuǎn)移到新生幼葉中再度被利用。