高中物理 第二章 交变电流 第三节 表征交变电流的物理量练习 粤教版选修3-2

第二章 交变电流第三节 表征交变电流的物理量A级抓基础1下列关于交变电流的说法中，正确的是()A交变电流的最大值不一定等于有效值的倍B交流电流表和电压表的示数表示交变电流的瞬时值C交流电器设备上所标的电流和电压值都是最大值D交变电流的方向每个周期内改变一次解析：正弦式交变电流有效值是最大值的倍，对其他的交变电流不一定有这样的关系，故A选项正确；交流电流表和电压表的示数，交流电器设备上所标的电流和电压值，都表示交变电流的有效值，故B、C错；交变电流的方向每个周期内改变两次，故D错答案：A2把220 V的正弦式电流接在440电阻两端，则该电阻的电流峰值为()A0.5 AB0.5 AC2 A D. A解析：由I可得，电阻的电流有效值为I0.5 A，根据正弦式交流电有效值与最大值关系，可得该电阻的电流峰值为0.5 A，故选B.答案：B3某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期变为()A400 V，0.02 s B200 V，0.02 sC400 V，0.08 s D200 V，0.08 s解析：交流电动势的最大值EmNBSNBS2f，周期T，转速加倍，最大值加倍，周期减半答案：B4(多选)一只“220 V，100 W”的灯泡接在u311sin 314t (V)的交变电源上，则下列判断中正确的是()A灯泡能正常发光B与灯泡串联的电流表的示数为0.45 AC与灯泡并联的电压表示数为311 VD通过灯泡的电流的表达式为i0.64sin 314t (A)解析：从电压瞬时值表达式知电压有效值为220 V，故“220 V，100 W”灯泡接在此交流电源上能正常发光，故A正确通过灯的电流I A0.45 A，也是与灯串联的电流表的示数，故B正确电压表与灯并联测得的也是灯的电压有效值，故示数为220 V，所以C选项错误；通过灯的电流的有效值为0.45 A，故其最大值Im0.45 A0.64 A，故D选项正确答案：ABD5(多选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知()A该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin 25t(V)B该交流电的频率为25 HzC该交流电的电压的有效值为100 VD若将该交流电压加在阻值为R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W解析：从题图中可知，交流电周期T4.0102 s，峰值电压Um100 V，故交流电的频率f25 Hz，有效值U50 V交流电压的瞬时值表达式为uUmsint100sin 50t (V)该交变电压加在R100 的电阻上时，热功率P W50 W，故选项B、D正确答案：BD6(多选)如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO匀角速度转动，转动周期为T0.线圈产生的电动势的最大值为Em，则()A线圈产生的电动势的有效值为EmB线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为EmD经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次解析：矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀角速度转动时，将产生正弦交流电，电动势的有效值E，A错误；线圈转动过程中电动势的最大值为：EmBSBS，所以最大磁通量mBS，B正确；磁通量变化率的最大值即电动势的最大值，C正确；线圈转动两个周期，通过线圈电流的方向改变4次，D错误答案：BCB级提能力7一个匝数为100匝，电阻为0.5 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化则线圈中产生交变电流的有效值为()A2 AB2 AC6 A D5 A解析：01 s时间内，感应电动势为E11 V，电流为2 A；11.2 s内，感应电动势E25 V，感应电流为10 A；一个周期内发热量为IRt1IRt2I2R(t1t2)，得I2 A，B正确答案：B8.如图所示，一矩形线圈在有界匀强磁场中绕轴OO匀速转动，OO刚好是磁场的边界，若线圈的匝数为n，横截面积为S，转动的角速度为，磁场的磁感应强度为B，那么产生的交流电动势的有效值为()A. B.nBSC2nBS D.解析：线圈中产生的感应电动势最大值为：EmnBS，又因为线圈转动时只有半个周期在磁场中，因此交流电动势的有效值为，选项D正确答案：D9图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲W乙为()A1 B12C13 D16解析：甲图中，在一个周期内，电阻发热的时间是02102 s、4102 s6102 s内，根据电流的热效应有：2RI2RT，代入数据得R22102I2R6102，解得电流的有效值I A乙图中，在一个周期内，电阻发热的时间为04104 s，根据电流的热效应有：2IRI2RT，代入数据得，12R22102I2R4102，解得电流的有效值I1 A根据WI2Rt知，在相同时间内消耗的电功之比等于113.故C正确，A、B、D错误答案：C10一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()A电压表的示数为220 VB电路中的电流方向每秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J解析：电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图象知电动势的最大值Em220 V，有效值E220 V灯泡两端电压UIRR209 V，A错误；由图象知T0.02 s，一个周期内电流方向变化2次，可知1s内电流方向变化100次，B错误；灯泡的实际功率P459.8 W，C错误；电流的有效值I2.2 A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.2251 J24.2 J，D正确答案：D11.如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长abcd50 cm，bcad30 cm，匝数n100，线圈的总电阻r10 ，线圈位于磁感应强度B0.050 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起，并通过电刷与阻值R90 的定值电阻连接现使线圈绕过bc和ad边中点垂直于磁场的转轴OO以角速度400 rad/s匀速转动电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计求：(1)线圈中感应电流的最大值；(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率；(3)从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量解析：(1)线圈产生感应电动势的最大值EmnBabbc300 V根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值Im，解得：Im3.0 A.(2)通过电阻R的电流的有效值I，线圈转动过程中电阻R的热功率PI2R，解得：P405 W.(3)根据法拉第电磁感应定律有：nn，根据闭合电路欧姆定律有：，解得：qt7.5103 C.答案：(1)3.0 A(2)405 W(3)7.5103 C