《2018_2019学年高中物理第五章章交变电流课后提升作业八5.2描述交变电流的物理量新人教版选修3_2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018_2019学年高中物理第五章章交变电流课后提升作业八5.2描述交变电流的物理量新人教版选修3_2（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 课后提升作业课后提升作业 八八 描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量 40 40 分钟分钟 5050 分分 一 选择题 本题共 6 小题 每小题 6 分 共 36 分 1 2018 芜湖高二检测 如图甲所示电路 电阻 R 的阻值为 50 在 ab 间加上图乙所示的正 弦交流电 则下面说法中错误的是 A 交流电压的有效值为 100 V B 电流表示数为 2 A C 该交变电流的周期为 0 01s D 如果产生该交流电的线圈的转速提高一倍 则电流表的示数也增大一倍 解析 选 C 由图乙知 T 0 02s Um 100V 故 U 100V 故 A 正确 C 错误 I 2A B 正2 Um 2
2、 U R 确 若线圈转速提高一倍 由 Em nBS nBS 2 n 可知 电动势的峰值增大一倍 电动势的有 效值也增大一倍 由欧姆定律可知电流也增大一倍 D 正确 补偿训练 将阻值为 5 的电阻接到内阻不计的交流电源上 电源电动势随时间变化的规律如图所示 下 列说法中正确的是 A 电路中交变电流的频率为 0 25 Hz B 通过电阻的电流为A 2 C 电阻消耗的电功率为 2 5W D 用交流电压表测得电阻两端的电压为 5V 2 解析 选 C 电路中交变电流的频率为 f Hz 25Hz 选项 A 错误 通过电阻的电 1 T 1 4 10 2 流为 I A A 选项 B 错误 电阻消耗的电功率为
3、P I2R 5W 2 5W 选项 C 正确 5 2 5 2 2 2 2 2 用交流电压表测得电阻两端的电压为 U IR 5V 2 2 2 5V 选项 D 错误 2 2 小型手摇发电机线圈共 N 匝 每匝可简化为矩形线圈 abcd 磁极间的磁场视为匀强磁场 方 向垂直于线圈中心轴 OO 线圈绕 OO 匀速转动 如图所示 矩形线圈 ab 边和 cd 边产生的 感应电动势的最大值都为 e0 不计线圈电阻 则发电机输出电压 A 峰值是 e0 B 峰值是 2e0 C 有效值是Ne0 D 有效值是Ne0 2 2 2 解题指南 解答本题时应从以下两点进行分析 1 分析线圈 ab 边和 cd 边等效电源的串并
4、联关系 2 计算出整个线圈的电动势的最大值为 2Ne0 解析 选 D 由题意可知 线圈 ab 边和 cd 边产生的感应电动势的最大值都为 e0 因此对单 匝矩形线圈总电动势最大值为 2e0 又因为发电机线圈共 N 匝 所以发电机线圈中总电动势最 大值为 2Ne0 根据闭合电路欧姆定律可知 在不计线圈内阻时 输出电压等于感应电动势的大 小 即其峰值为 2Ne0 故 A B 错误 又由题意可知 若从图示位置开始计时 发电机线圈中产 生的感应电流为正弦式交变电流 由其有效值与峰值的关系可知 U 即 U Ne0 故 C 错 Um 2 2 误 D 正确 3 2018 大庆高二检测 一个小型电热器若接在输
5、出电压为 10V 的直流电源上 消耗电功率 为 P 若把它接在某个正弦交流电源上 其消耗的电功率为 0 5P 如果电热器电阻不变 则此 交流电源输出电压的最大值为 3 A 5 V B 5V C 10 V D 10V 22 解析 选 C 设电热器的电阻为 R 则接直流电源上消耗电功率 P 即 R 若接交流电 U2 R U2 P 源 0 5P 故 U有 又 U有 所以 Um U 10V C 正确 U2有 R U 2 Um 2 4 在匀强磁场中 一矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动 如图甲所示 产生的交变电 动势的图象如图乙所示 则 A 线框产生的交变电动势的频率为 100 Hz B 线框产生的
6、交变电动势的有效值为 311 V C t 0 01s 时线框的磁通量变化率为零 D t 0 005 s 时线框平面与中性面重合 解析 选 C 由图乙可知 T 0 02s 故 f 50Hz 电动势的最大值为 e 311V 故有效值为 e 311 2 V t 0 01s时 感应电动势为0 则磁通量的变化率为0 t 0 005s时 感应电动势最大 磁通量 为 0 磁通量变化率最大 故不与中性面重合而是与中性面垂直 综上所述 A B D 均错误 C 正确 5 多选 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
7、 则 A 两次 t 0 时刻线圈平面均与中性面重合 B 曲线 a b 对应的线圈转速之比为 2 3 4 C 曲线 a 表示的交变电动势频率为 25Hz D 曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10V 解析 选 A C 从图象可知 两次转动都是从中性面开始计时 故 A 正确 从图象可知 曲 线 a b 对应的线圈转动的周期之比为 2 3 则转速之比为 3 2 故 B 错误 由图象可知曲线 a 的周期 Ta 4 10 2s 则曲线 a 表示的交变电动势频率 fa 25Hz 故 C 正确 交变电动势的 1 Ta 最大值 Em nBS 则曲线 a b 表示的交变电动势的峰值之比为 Ema Emb a
8、b 3 2 即 Emb Ema 10V 故曲线 b 表示的交变电动势的有效值为 E有 V 5V D 错误 2 3 10 2 2 6 如图所示 图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系 若使这 两种电流分别通过两个完全相同的电阻 求经过1min的时间 两电阻消耗的电功之比W甲 W 乙为 A 1 6 B 1 3 C 1 2 D 1 2 解析 选 B 甲中是正弦波形 乙中的电流方向虽然改变 但其大小是不变的 甲中周期是 6 10 2s 在一个周期内电流做的功 W0 2 R 2 10 2s 2R 10 2J 故 1 min 的时间 1 2A 2 内做的功 W1 2R 10 2J 2
9、0RJ 在乙中 经过 1min 电流做的功为 W2 1A 2 R 60s 0 06 s 60s 60RJ 故 W1 W2 20R 60R 1 3 B 正确 补偿训练 如图甲所示 调节台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的 现将某无级 调光台灯接在 220V 的正弦式交变电流上 经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所 示 则此时电压表的示数是 5 A 220 V B 156 V C 110 V D 78 V 解析 选 B 虽然图示电流不是正弦式交变电流 根据正弦式交变电流的图象对称性可知 只要有 T 的图线就满足最大值是有效值的倍 根据T 解得 U 110V 156V 1 4
10、2 U2 R Um 2 2 R T 2 2 故选项 B 正确 A C D 错误 二 非选择题 14 分 需写出规范的解题步骤 7 2018 芜湖高二检测 如图所示 一矩形线圈在匀强磁场中绕 OO 轴匀速转动 磁场方向 与转轴垂直 线圈的长l1 0 50m 宽l2 0 40m 匝数 N 20 匝 线圈总电阻 r 0 10 磁场的 磁感强度 B 0 10T 线圈绕 OO 轴以 50rad s 的角速度转动 线圈两端外接一个 R 9 9 的电阻和一块内阻不计的交流电流表 求 1 线圈中产生的感应电动势的最大值 2 电流表的读数 3 线圈转过一周的过程中 整个回路中产生的焦耳热 解析 1 由 E NB
11、 l1l2 解得 E 20V 2 由 Im 解得 Im 2 0A E R r 由 I 解得 I 1 4A Im 2 3 由 Q I2 R r T T 解得 Q 2 5J 2 答案 1 20V 2 1 4A 3 2 5J 6 补偿训练 如图所示为交流发电机示意图 匝数 n 100 匝的矩形线圈 边长分别为 10cm 和 20 cm 内阻为 5 在磁感应强度 B 0 5T 的匀强磁场中绕 OO 轴以 50rad s 的角速度匀2 速转动 线圈和外部 20 的电阻 R 相连接 已知线圈绕 OO 轴转动时产生的电动势最大值 Em nBS 求 1 电压表和电流表示数 2 电阻 R 上所消耗的电功率 3 由图示位置转过 90 的过程中 通过 R 的电量 解析 1 感应电动势最大值 Em nBS 50V 有效值 E 50V I 2A 2 Em 2 E R r U IR 40V 2 电阻 R 上所消耗的电功率 P IU 80W 3 通过 R 上的电量 Q t 0 04C I n R r nBS R r 答案 1 40 V 2 A 2 80 W 3 0 04 C
