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×

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