2019_2020学年高中物理第五章交变电流2描述交变电流的物理量练习含解析新人教版选修3.doc

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1、描述交变电流的物理量[A组　素养达标]1．某交变电压为u＝6·sin100πtV，则(　　)A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为2sB．把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光C．把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁D．耐压6V的电容器可以直接用在此电源上解析：由表达式可知电压的最大值是6V，角速度是100πrad/s，所以电压的有效值是6V，周期是0.02s，所以B正确，A、C、D错．答案：B2．一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＝时，线圈中感应电动势的瞬时值为3V，则此交

2、变电流电动势的有效值为(　　)A．2V　　　　　B．3VC．2VD.V解析：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，从中性面开始计时，产生正弦式交变电流，其表达式为e＝Emsinωt.当t＝时，根据题意得，3V＝Emsin(×)，解得Em＝2V，故交变电流电动势的有效值为E＝＝V，D正确．答案：D3．如图所示，正弦波和方波交变电流的最大值相等，周期也相等，现使它们通过完全相同的电阻，则在相同的时间(远大于周期)内，两电阻发热之比等于(　　)A.B.C.D.解析：计算电阻发热Q＝I2Rt需用交流电的有效值，图甲的有效值为I1＝，图乙的有效值为I2＝Im，所

3、以代入可得＝，B正确．-8-答案：B4．如甲图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如乙图所示．此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为(　　)A．110VB．156VC．220VD．311V解析：由图象可知该交变电流的周期T＝2×10－2s，可分两段0～0.01s和0.01～0.02s，根据有效值的定义可得·＋0＝T，U＝≈156V，故选B.答案：B5．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则(　　)A．两次t＝0

4、时刻线圈平面均与中性面垂直B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C．曲线a表示的交变电动势频率为25HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V解析：线圈位于中性面时，磁通量最大，电动势为零，A错误；转速之比等于周期的反比，故该比值为3∶2，B错误；频率为周期的倒数，a的周期为0.04s，频率为25Hz，C正确；正弦式交变电流的电动势的有效值为E＝＝，已知Ea＝V，且ωb＝ωa，故可知Eb＝×V＝5V，D错误．答案：C6．一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5Ω，外接一只电阻为95Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)

5、-8-A．电压表的示数为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解析：由题图甲可知发电机的电动势的有效值E＝＝220V，周期为2×10－2s，电流在一个周期内改变两次方向，所以电流在每秒内改变100次方向，B错误；由I＝知I＝A＝2.2A，所以灯泡两端的电压U＝IR＝2.2×95V＝209V，A错误；灯泡的实际功率为P＝I2R＝2.22×95W＝459.8W，C错误；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q＝I2rt＝2.22×5×1J＝24.2J，D正确．答案：D7.如图所示电路

6、，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u＝20sin(100πt)V，则加在R2上的电压有效值为(　　)A．10VB．20VC．15VD．5V解析：由二极管的单向导电性可知，若二极管导通，加在R2上的电压波形为半个周期，最大值为20V，若二极管截止，R1、R2串联，则R2上的电压半个周期最大值为10V．由有效值的定义可得加在R2上的电压有效值为5V，选项D正确．答案：D8．(多选)如图所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕垂直磁场方向的

7、ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合．则(　　)-8-A．t时刻线圈中电流的瞬时值表达式为i＝cosωtB．线圈中电流的有效值为I＝C．线圈中电流的有效值为I＝D．线圈消耗的电功率为P＝解析：回路中感应电动势的最大值Em＝BSω，电流的最大值Im＝＝，t＝0时刻线圈位于中性面，故电流的瞬时值表达式i＝sinωt.线圈中电流的有效值I＝＝，P＝I2R＝，故A、B错误，C、D正确．答案：CD[B组　素养提升]9．(多选)如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab＝cd＝0.4m，ad＝bc＝0.2m，

8、线圈匝数N＝100匝，电阻r＝1Ω，线