《2019届高中物理 第五章 交变电流 5.1 习题课交变电流的产生及描述检测（含解析）新人教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高中物理 第五章 交变电流 5.1 习题课交变电流的产生及描述检测（含解析）新人教版选修3-2（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、习题课:交变电流的产生及描述一、A组(20分钟)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10 AB.电流的有效值为10 AC.该交变电流的周期为0.03 sD.该交变电流的频率为0.02 Hz解析:由题图知此交变电流的最大值为102 A,则有效值为I=1022 A=10 A;周期为0.02 s,则频率为f=1T=50 Hz。答案:B2.如图所示,在水平方向的匀强磁场中,有一单匝矩形导线框可绕垂直于磁场方向的水平轴转动。在线框由水平位置以角速度匀速转过90的过程中,穿过线框面的最大磁通量为,已知导线框的电阻为R,则下列说法中正确的是()A.导线框转到如图所
2、示的位置时电流的方向将发生改变B.导线框转到如图所示的位置时电流的方向为badcC.以图中位置作为计时起点,该导线框产生感应电动势的瞬时值表达式为e=sin tD.以图中位置作为计时起点,该导线框产生感应电动势的瞬时值表达式为e=cos t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,乙图中磁场变化规律为B=B0cos2Tt,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(tT),两线圈产生的热量不同D.从此时刻起,经过T
3、4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甲=B0Scos 2Tt,乙图中磁通量的变化规律为乙=B0Scos 2Tt。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,通过两线圈横截面的电荷量q=IT4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=2002sin 100t V,输电线电阻不计,把电阻R=50 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4 AB.电压表示数为200 VC.通过R的电流方向每
4、秒改变50次D.用电器消耗的电功率为1.6 kW解析:由u=2002sin 100t V可知,电压最大值Um=2002 V,角速度=100 rad/s,所以电压的有效值U=Um2=200 V,周期T=2=0.02 s,频率f=1T=50 Hz,由欧姆定律得I=UR=20050 A=4 A,所以A、B两项正确;一周期内电流方向改变两次,而f=50 Hz,则1 s内电流方向改变100次,C项错误;电功率P=IU=4200 W=800 W,所以D项错误。答案:AB5.标有“220 V0.5 F”字样的电容器能接入下列选项中哪个电路中使用()A.220sin 100t VB.220 V的照明电路中C.
5、380sin 100t VD.380 V的照明电路中答案:A6.导学号95814062电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示的方式连接,R1=10 ,R2=20 。闭合开关S后,通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示,则()A.通过R1的电流有效值是1.2 AB.R1两端的电压有效值是6 VC.通过R2的电流最大值是1.22 AD.R2两端的电压最大值是62 V答案:B7.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1 ,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动,角速度=2 rad/s,外电路电阻R=4 ,求:(保
6、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)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=nBS=1000.50.122 V3.14 V。(2)转过60时的瞬时感应电动势e=Emcos 60=3.140.5 V=1.57 V。(3)电压表示数为外电压的有效值22EmRR+r=223.1444+1 V1.78 V。(4)16周期内通过电阻R的电荷量q=IT6=ERT6=nBSsin60T6(R+r)T6=nBSsin60R+r=1000.50.12324+1 C0.0
7、86 6 C。答案:(1)3.14 V(2)1.57 V(3)1.78 V(4)0.086 6 C二、B组(15分钟)1.导学号95814063(多选)如图甲、乙分别表示两种电压的波形,其中甲电压按正弦规律变化。下列说法正确的是()A.甲表示交变电流,乙表示直流电B.两种电压的有效值相等C.甲电压的瞬时值表达式为u=311sin 100t VD.甲交变电流的有效值比乙交变电流的有效值大解析:题图中两交变电流的大小和方向都随时间变化,在t轴的上方为正,下方为负,A错。有效值E=Em2只对正弦式交变电流适用,将两个图象叠放在一起,可以看出两个交变电流的最大值相等,甲对应的有效值大,所以B错,D对。
8、由题图甲可知C对。答案:CD2.如图所示电路,电阻R1与电阻R2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间加一正弦式交变电流u=202sin 100t V,则加在R2上的电压有效值为()A.10 VB.20 VC.15 VD.510 V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202 V,若二极管截止,R1、R2串联,则R2上的电压半个周期最大值为102 V。由有效值的定义可得加在R2上的电压有效值为510 V,选项D正确。答案:D3.一矩形金属线圈共10匝,绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速
9、转动,线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示,下列说法中正确的是()A.此交变电流的频率为0.2 HzB.此感应电动势的有效值为1 VC.t=0.1 s时,线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动过程中,穿过线圈的最大磁通量为1100 Wb解析:由题图可知,此交变电流的周期T=0.2 s,频率f=1T=5 Hz,A错。E=Em2=22 V,B错。t=0.1 s时,电动势为0,线圈平面与磁感线垂直,C错。因Em=nBS,其中n=10,=2T=10 rad/s,故m=BS=1100 Wb,D正确。答案:D4.(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,以恒定的角速度绕a
10、b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()A.t时刻线圈中电流的瞬时值表达式为i=BSRcos tB.线圈中电流的有效值为I=BSRC.线圈中电流的有效值为I=2BS2RD.线圈消耗的电功率为P=B2S222R解析:回路中感应电动势的最大值Em=BS,电流的最大值Im=EmR=BSR,t=0时刻线圈位于中性面,故电流的瞬时值表达式i=BSRsin t。线圈中电流的有效值I=Im2=2BS2R,P=I2R=B2S222R,故A、B错误,C、D正确。答案:CD5.导学号95814064如图所示,在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕A
11、B轴转动,已知匀强磁场的磁感应强度B=52 T,线框的CD边长为20 cm,CE、DF长均为10 cm,转速为50 r/s。若从图示位置开始计时:(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。(2)在e-t坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化关系的图象。解析:(1)线框转动,开始计时的位置为线圈平面与磁感线平行的位置,在t时刻线框转过的角度为t,此时刻e=Bl1l2cos t,即e=BScos t,其中B=52 T,S=0.10.2 m2=0.02 m2,=2n=250 rad/s=100 rad/s,故e=520.02100cos(100t) V,即e=102cos(100t) V。(2)线框中感应电动势随时间变化关系的图象如图所示。答案:(1)e=102cos(100t) V(2)见解析图旅游经济价值的大小很大程度上取决于它们与旅游消费市场经济发达地区的距离，经济距离越长，旅游者对旅游目的地的需求越低；靠近发达地区的旅游资源，其开发价值要优于远离发达区的旅游资源。7
