高中物理 第5章 交变电流 第2节 描述交变电流的物理量课时作业 新人教版选修3-2

描述交变电流的物理量基 础 夯 实一、选择题(15题为单选题，6题为多选题)1在下列四幅交流电的图象中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是(C)解析：我国日常生活所用交流电的峰值为311伏，周期为0.02s，所以C项正确。2一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311V，当它接入220V照明电路上，这个灯将(D)A灯不亮B灯丝将烧断C只能暗淡发光D能正常发光解析：电灯的额定电压为UV220V，当它接入220V的照明电路上时能正常发光。3(江苏扬州大学附中高二下学期期中)下列说法正确的是(D)A用交流电压表测量电压时，指针来回摆动B用电器上所标电压值是交流电的最大值C如果交流电的最大值是5A，则最小值为5AD一周期内交流电的方向改变两次解析：交流电压表测的是有效值，测交流指针不摆动，选项A错误，用电器上所标电压值是变流电的有效值，选项B错误。如果交流电的最大值是5A，则最小值为0，故选项C错误。线圈转过中性面，感应电流方向要改变方向，则线圈转一周，感应电流方向改变两次，选项D正确。4(北京四中20142015学年高二下学期期中)如图所示交流电的电流有效值为(C)A2AB3AC2AD3A解析：依据电流热效应可知IRIRI2RT解得I2A，故选项C正确。5(河北正定中学20142015学年高二下学期期中)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示产生的交变电动势的图象如图2所示，则(B)At0.005s时线框的磁通量变化率为零Bt0.01s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311VD线框产生的交变电动势频率为100Hz解析：由et图象知，t0.005 s时磁通量的变化率最大，A错；t0.01 s时的电动势为零，此时磁通量的变化率为零，磁通量最大，线框与中性面重合，B正确；交变电动势的有效值为EV，C错；电动势的频率为f50 Hz，D错。6甲交变电流的电压随时间变化规律为u甲141sin(100t)V，乙交变电流的电压随时间的变化规律为u乙311sin(100t)V，比较甲、乙两电流(CD)A甲的峰值是282V，乙的峰值是622VB甲、乙的周期都是100sC甲的频率f甲等于乙的频率f乙D甲、乙的相位差不变，是解析：甲、乙的峰值分别是141V和311V，A错误；甲、乙的周期T6.28102s，B错误；甲、乙的周期相等，频率也相等，即f甲f乙，C正确；甲乙，频率相同，相位差不变，D正确。二、非选择题7(山东枣庄市滕州二中20152016学年高二下学期质检)如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻r1.0，外接灯泡的电阻为R9.0。试求：(1)线圈匀速转动过程中穿过线圈的最大磁通量。(计算结果可保留根号和)(2)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。答案：(1)2.7102Wb(2)7.2102J解析：(1)设线圈匀速转动过程中穿过线圈的最大磁通量为，匀强磁场的磁感应强度为B；线圈的面积为S，匀速转动的周期为T，角速度为，匀速转动过程中产生的电动势的最大值为Em，由图乙可知：Em6V，T0.02s。由题意可知：EmBSBS联立式，代入数据解得：Wb2.7102Wb(2)设线圈匀速转动过程中产生的电动势的有效值为E；线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功为W。由题意可得EWT联立式，代入数据解得：W7.2102J 能 力 提 升一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(安徽铜陵一中20152016学年高二下学期期中)图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是(C)A图甲表示交流电，图乙表示直流电B电压的有效值是311VC电压的有效值图甲大于图乙D图甲所示电压的瞬时值表达式为u220sin100t(V)解析：由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；两种电压的最大值是311V，有效值要小于311V，故B错误；由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，故C正确；从图甲可知，Em311V，100 rad/s，所以图甲电压的瞬时值表达式为u311sin100t(V)，故D错误。2(华北师大二附中20142015学年高二检测)如图所示电路中，电源电压u311sin100tV，A、B间接有“220V440W”的电暖宝、“220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是(D)A交流电压表的示数为311VB电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3AC电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32104J解析：由u311sin100tV可知，交变电压的有效值为220V，故交流电压表的示数为220V，选项A错误；由两用电器的额定功率为660W，根据PUI可知，保险丝的额定电流应不小于3A，选项B错误；因抽油烟机220W包括热功率及机械功率，故电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍还要多，选项C错误；根据WPt可得1min内抽油烟机消耗的电能为1.32104J，选项D正确。3(河北衡水中学20152016学年高二上学期调研)如图所示是一交变电流的it图象，则该交变电流的有效值为(D)A4AB2ACADA解析：设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R，则有：I2RT()2RIR代入数据解得：IA，故ABC错误，D正确，故选D。4(诸城一中20142015学年高二下学期期中)如图所示，A、B两输电线间的电压是u200sin100t(V)，输电线电阻不计，把电阻R50的用电器接在A、B两输电线上，对此，下列说法正确的是(AB)A电流表示数为4AB电压表示数为200VC通过R的电流方向每秒钟改变50次D用电器消耗的电功率为1.6kW解析：由u200sin100t(V)可知，电压最大值Um200V，角速度100rad/s，所以电压的有效值U200V，周期T0.02s，频率f50Hz。由欧姆定律得IA4A，所以A、B两项正确；一周期内电流方向改变两次，而f50Hz，则1s内电流方向改变100次，C项错误；电功率PIU4200W800W，所以D项错误。5(辽宁葫芦岛市20152016学年高二上学期期末)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象，如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则(BD)A电压表的示数为220VB电路中的电流方向每秒钟改变100次C灯泡实际消耗的功率为484WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J解析：电动势的有效值为EEm220V，所以电流的有效值为I2.2(A)所以电压表示数应为U2.295209(V)，选项A错；交流电的频率为f50 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项B正确；灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W，故选项C错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01J24.2 J，选项D对。 二、非选择题6(北京师大附中20152016学年高二下学期期中)如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n，电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求：(1)线圈转至图示位置时的感应电动势； (2)电流表的读数；(3)从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式；(4)从图示位置开始，转过90角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；(5)图示位置时，图中左侧的边(长为l1)所受安培力的大小和方向。答案：(1)nBl1l2(2)(3)enBl1l2sint(4)(5)垂直纸面向里解析：(1)此时电动势有最大值EmnBl1l2(2)由Im，ImI，求出I(3)enBl1l2sint(4)q(5)FnBIml1nBl1垂直纸面向里