2017-2018学年高中物理 5.2 描述交变电流的物理量课下作业（含解析）新人教版选修3-2

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1、描述交变电流的物理量1.有一交变电流如图1所示，则由此图像可知(　　)A．它的周期是0.8sB．它的峰值是4AC．它的有效值是2AD．它的频率是0.8Hz图1解析：由图像可读得其周期T＝0.8s，频率f＝＝1.25Hz，故A对，D错；又可由图像读得Im＝4A，故B对；因为电流为非正弦式电流，故有效值I≠＝2A，C错。答案：AB2．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T。从中性面开始计时，当t＝T时，线圈中感应电动势的瞬时值为2V，则此交变电流的有效值为(　　)A．2V　　　　　　　　B．2VC.VD.V解析：先用代入法

2、求出感应电动势的最大值：由e＝Emsinωt得2V＝Emsin(×)，由此得Em＝4V，因此有效值为2V。选项A正确。答案：A3．如图2所示的甲、乙两图分别表示两个交流电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的(　　)图2A．有效值B．频率C．最大值D．均不一样解析：由图像可知，两个交变电压最大值均为2V，周期均为0.4s，可知B、C正确。题图甲中电压有效值U甲＝，题图乙中电压有效值U乙＝Um，故A错。答案：BC4．某交变电流的电压为u＝6sin314tV，则下列说法错误的是(　　)A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02s

3、B．把耐压值为6V的电容器接在此电源上会被击穿C．此电压最大值为6VD．t＝s时，交流电压的瞬时值为3V解析：由公式u＝6sin314t知，ω＝314rad/s，故周期T＝＝0.02s，A正确。耐压值6V＜最大值6V，故电容会被击穿，B正确。当t＝s时，u＝6sinV＝6×V＝3V，故D错，C正确。答案：D5.如图3所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动。t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则(　　)A．t＝0时刻线圈中的感应电动势为零B．1s内电路中的电流方向改变次C．滑片P向下滑动时，

4、电压表的读数不变D．滑片P向下滑动时，电流表的读数不变图3解析：如题图所示位置，t＝0，线圈的感应电动势为零，A正确；由T＝，得f＝，故1s内电路中电流方向改变的次数为2f＝，B正确；由电压表的示数U＝·R＝可知，滑片P向下滑动，电阻R增大，电压表示数U增大，而电表数示数I＝变小，C、D均错误。答案：AB6．将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源的电动势随时间变化的规律如图4所示。下列说法正确的是(　　)图4A．电路中交变电流的频率为0.25HzB．通过电阻的电流为AC．电阻消耗的电功率为2.5WD．用交流电压表测得电阻两端的电

5、压为5V解析：由题图可知，该交变电流的周期为T＝4×10－2s，故频率为f＝＝25Hz；通过电阻的电流最大值为Im＝＝1A，有效值I＝＝0.707A，电阻消耗的电功率为P＝I2R＝2.5W。交流电压表测得的应为电阻两端的有效电压U＝IR＝V＝3.5V。答案：C7．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图5甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图5乙所示，则(　　)图5A．电压表V的示数为220VB．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484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生

6、的焦耳热为24.2J解析：由电动势的图像知，其最大值为220V，故有效值为220V，电压表测量灯泡两端电压U＝209V，A错；交流电的周期T＝0.02s，方向每秒改变100次，B错；灯泡消耗的功率P＝I2R＝()2×95W＝459.8W，C错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热Q＝I2rt＝()2×5×1J＝24.2J，D对。答案：D8.如图6所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是(　　)A．在图中t＝0时刻穿过线圈的

7、磁通量均为零图6B．线圈先后两次转速之比为3∶2C．交流a的有效值为5VD．交流b的最大值为5V解析：在题图中t＝0时刻感应电动势均为零，所以该时刻穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，选项A错误；先后两次的周期之比为2∶3，频率之比为3∶2，转速之比为3∶2，选项B正确；由图可知交流a的最大值为10V，所以a的有效值为V＝5V，选项C正确；交流a的电动势的最大值为Em1＝nBSω1＝10V，交流b的电动势的最大值为Em2＝nBSω2，又ω1∶ω2＝3∶2，所以Em2＝V，选项D错误。答案：BC9.如图7所示的电流i通过一个R＝1Ω的电阻

8、，它不是恒定电流。图7(1)计算通电1s内电阻R中产生的热量？(2)计算该交流电的有效值。解析：(1)电流i在1s内产生的热量Q＝2IRt1＋2IRt2＝2×12×1×0.2J＋2×22×1×