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《2019-2020学年高中物理第五章交变电流习题课交变电流的产生及描述练习含解析新人教版选修3 》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、交变电流的产生及描述课后篇巩固提升基础巩固1.某正弦式交变电流i随时间t变化的图象如图所示。由图可知( )A.电流的最大值为10AB.电流的有效值为10AC.该交变电流的周期为0.03sD.该交变电流的频率为0.02Hz解析由题图知此交变电流的最大值为102A,则有效值为I=1022A=10A;周期为0.02s,则频率为f=1T=50Hz。答案B2.一根长直的通电导线中的电流按正弦规律变化,如图甲、乙所示,规定电流从左向右为正。在直导线下方有一不闭合的金属框,则相对于b点来说,a点电势最高的时刻在( )
2、 A.t1时刻B.t2时刻C.t3时刻D.t4时刻解析金属框中的磁场是直线电流i产生的,在t1、t3时刻,电流i最大,但电流的变化率为零,穿过金属框的磁通量变化率为零,金属框中没有感应电动势,a、b两点间的电势差为零。在t2、t4时刻,电流i=0,但电流变化率最大,穿过金属框的磁通量变化率最大,a、b两点间的电势差最大,再根据楞次定律可得出a点相对于b点电势最高的时刻是t4。答案D3.面积均为S的两个电阻相同的线圈,分别放在如图甲、乙所示的磁场中,甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场,线圈在磁场中以周期T绕OO'轴匀速转动,乙图中
3、磁场变化规律为B=B0cos2πTt,从图示位置开始计时,则( )A.两线圈的磁通量变化规律相同B.两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C.经相同的时间t(t>T),两线圈产生的热量不同D.从此时刻起,经过T4时间,通过两线圈横截面的电荷量不同解析甲图中磁通量的变化规律为Φ甲=B0Scos2πTt,乙图中磁通量的变化规律为Φ乙=B0Scos2πTt。由于两线圈的磁通量变化规律相同,则两线圈中感应电动势的变化规律相同,达到最大值的时刻也相同,有效值E也相同,又因两线圈电阻相同,所以Q=E2Rt也相同,经过T4时间,通过两线圈横截面
4、的电荷量q=I·T4也相同,故A正确。答案A4.(多选)如图所示,A、B两输电线间的电压是u=2002sin100πtV,输电线电阻不计,把电阻R=50Ω的用电器接在A、B两输电线上,下列说法正确的是( )A.电流表示数为4AB.电压表示数为200VC.通过R的电流方向每秒改变50次D.用电器消耗的电功率为1.6kW解析由u=2002sin100πtV可知,电压最大值Um=2002V,角速度ω=100πrad/s,所以电压的有效值U=Um2=200V,周期T=2πω=0.02s,频率f=1T=50Hz,由欧姆定律得I=UR=200
5、50A=4A,所以A、B两项正确;一周期内电流方向改变两次,而f=50Hz,则1s内电流方向改变100次,C项错误;电功率P=IU=4×200W=800W,所以D项错误。答案AB5.如图所示电路中,电源电压u=311sin100πtV,A、B间接有“220V 440W”的电暖宝、“220V 220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是( )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32AC.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D.1min内抽油烟机消耗的电能为1.32×104J解析由
6、u=311sin100πtV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之和为660W,根据P=UI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W=Pt可得1min内抽油烟机消耗的电能为1.32×104J,选项D正确。答案D6.如图所示为一交变电流的i-t图象,则此交变电流的有效值为( )A.55AB.52AC.10AD.2.510A解析对于正弦式交变电流可直接应用最大值为
7、有效值的2倍这一规律,将此交变电流分为前后两部分正弦式交变电流,可直接得到这两部分正弦式交变电流的有效值,分别为I1=2.52A和I2=7.52A,分别取一个周期T中的前0.01s和后0.01s计算产生的电热Q=I12R×0.01J+I22R×0.01J,再利用有效值的定义得Q=I2R×0.02J。解得I=2.510A。答案D7.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,角速度ω=2πrad/s,外电路电阻R=4Ω,求:(保
8、留三位有效数字)(1)转动过程中感应电动势的最大值。(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势。(3)交流电压表的示数。(4)16周期内通过电阻R的电荷量为多少。解析(1)感应电动势的最大值Em=nBSω=
