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《高中物理 课时训练8描述交变电流的物理量 新人教版选修3-2》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、课时训练8 描述交变电流的物理量1.某交变电流的方向在1s内改变了100次,则其周期T和频率f分别为( )。A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=100HzD.f=50Hz答案:BD解析:由于正弦式交流电每周期内方向改变两次,所以其频率为50Hz,由T=得T=0.02s。2.以下说法正确的是( )。A.交变电流的有效值就是它的平均值B.任何交变电流的有效值都是它最大值的C.如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q,那么该交变电流的有效值为D.以上说法均不正确答案:D解析:交变电流的有效值不同于它的平均值,A错
2、误;只有正弦式交变电流的有效值是它最大值的,B错误;根据有效值定义,交变电流接在电阻R上,Q=I2RT,I=,C项错误。3.在电路的M、N间加一如图所示的正弦交流电,负载电阻为100Ω,若不考虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表和交流电流表的读数分别为( )。A.220V,2.20A B.311V,2.20AC.220V,3.11AD.311V,3.11A答案:A解析:由题中图象可知Um=311V,因为是正弦式交变电流,所以电压的有效值U==V=220V,即为交流电压表的示数,交流电流表的示数I===2.20A,所以A正
3、确。4.(2011·通州高二检测)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( )。A.4AB.2AC.AD.A答案:D解析:设该交变电流的有效值为I,由有效值的定义得()2Rt1+Rt2=I2Rt。而t=t1+t2,代入数据解得I=A,故D正确。5.图(a)为电热毯的电路示意图。电热丝接在u=311sin100πt(V)的电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过装置P使输入电压变为图(b)所示波形,从而进入保温状态。若电热丝电阻保持不变,此时交流电压表的读数是( )。A.110V B.156VC.220V
4、D.311V答案:B解析:交流电压表的读数是交变电流的有效值,因此必须根据有效值的定义来计算。由有效值的定义可得T=×+0,解得U=110V=156V。6.一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5.0Ω,现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图乙所示,则( )。A.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的焦耳热为24.2J答案:D解析:电动势的有效值为E=V=220V,所以电流的有效值I==A=2.2A,所以
5、电压表的示数为U=IR=2.2×95.0V=209V,A错误;交流电的频率为f==50Hz,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,B错误;灯泡实际消耗的功率为P灯=I2R=2.22×95.0W=459.8W,C错误;发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q=I2rt=2.22×5.0×1J=24.2J,D正确。7.如图所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO'轴从图示位置开始匀速转动,已知从图示位置转过时,线圈中电动势大小为10V。求:(1)交变电动势的峰值;(2)交变电动势的有效值;(3)设线圈电阻为R=1Ω,角速度ω=
6、100rad/s,线圈由图示位置转过的过程中通过导线横截面的电荷量q。答案:(1)20V (2)10V (3)0.2C解析:(1)由题意知图中位置是中性面,从此时开始计时,正弦交变电动势的瞬时值为e=Emsinωt,将ωt=,e=10V代入上式,解得峰值为Em=20V。(2)因为此电流为正弦交变电流,所以交变电动势的有效值为E==V=10V。(3)在线圈转过的过程中,穿过线圈平面的磁通量变化量ΔΦ=BS,据Em=BSω,得ΔΦ=BS==0.2Wb,又因为=,==,q=Δt=,故通过导线横截面的电荷量q==C=0.2C。8.如图所示,
7、一个电阻为R的金属圆环放在磁场中,磁场与圆环所在的平面垂直,穿过圆环的磁通量随时间变化的图象如图所示,图中的最大磁通量Φ0和变化的周期T都是已知量。求:(1)在一个周期T内金属环中产生的热量。(2)交变电流的有效值。(3)在一个周期T内通过金属环某一横截面的电荷量。答案:(1) (2) (3)0解析:(1)0~T/4时间内,感应电动势为:E1==,0~T/4时间内,感应电流为:I1==4,T/2~3T/4时间内,感应电动势、感应电流大小同0~T/4内相同,T/4~T/2及3/4T~T时间内感应电动势、感应电流为0,一个周期内产生的热
8、量为:2R=8。(2)由有效值的定义可知I2RT=,有效值为I=2Φ0/RT(3)由于一个周期T内穿过金属环的磁通量变化ΔΦ=0,通过金属环某一横截面的电荷量也为零。
