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1、【红对勾】2016版高中物理 5.9描述交变电流的物理量课后巩固提升 新人教版选修3-2限时：45分钟 总分：100分一、单项选择题(每小题7分，共49分)1下列关于交流电的几种说法中，正确的是()A交流电气设备上所标的电压、电流值是峰值B交流电流表和交流电压表测得的值是瞬时值C跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值D跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值2下列说法中正确的是()A交变电流在一个周期内电流方向改变两次B交变电流的有效值总是最大值的C因为有效值表示交变电流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同D若正弦式交变电流的最大值是10 A，则它的最小值是10 A3.在如图所示的电路
2、中，已知交流电源电压u200sin10t(V)，电阻R10 ，则电流表和电压表读数分别为()A14.1 A, 200 VB14.1 A, 141 VC2 A, 200 VD2 A, 141 V4.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()At0.005 s时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311 VD线框产生的交变电动势频率为100 Hz5一个多匝闭合矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电的电动势e随时间变化的函数表达式为e100sin 50 t(V)，则下列判断正确
3、的是()A通过该矩形线圈磁通量的最大值为100 WbB该交变电流电动势的有效值是70.7 VC通过该矩形线圈磁通量变化率的最大值为100 Wb/sD1 s内该交流电电流的方向变化100次6如图甲所示，为电热毯的电路图，电热丝接在u311sin 100t (V)的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为如图乙所示的波形，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 ()A110 VB156 VC220 VD311 V7图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈内阻为1 ，外接灯泡的电阻为9 ，则()
4、A电压表的示数为6 VB在t102s的时刻，穿过线圈的磁通量为零C若线圈转速改为25 r/s，则电动势的有效值为3 VD若线圈转速改为25 r/s，则通过电灯的电流为1.2 A二、多项选择题(每小题7分，共21分)8关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是()A任何形式的交流电压的有效值都是UUm/的关系B只有正弦式交流电才具有UUm/的关系C照明电压220 V和动力电压380 V指的都是有效值D交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值答案1C为了表明交流电通过用电器产生的效果，用电器上所标的都是交流电的有效值，A选项错误因为交流电用的最多的是有效值，所以交流电流表或交流电压表都测的是有效
5、值，B选项错误根据有效值的定义，可知C选项正确，D选项错误2A线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次，在一个周期内线圈平面有两次经过中性面对于正弦式交变电流有效值是最大值的，而对于其他的交变电流不一定有这样的关系交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，与平均值不同交变电流的正负表示电流的方向，不表示电流的大小，正弦式交变电流的最小值为零3B由表达式可读得电压最大值Um200 V，在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表的示数为UV141 V，电流表的示数为IA14.1 A.4B由图乙可知该正弦交变电流的电压最大值为311 V，周期等于0.02 s，因此，根据正弦交变
6、电流的最大值与有效值之间的关系式U得知选项C错误，又f，则频率为f50 Hz，选项D错误，当t0.005 s时，un311 V，取得最大值，穿过线圈的磁通量变化率最大，选项A错误，当t0.01 s时，交变电压及电流方向发生改变，电压值最小，等于零，线框平面与中性面重合，选项B正确5B由法拉第电磁感应定律知，A项错感应电动势的最大值为100 V，根据法拉第电磁感应定律：En ，磁通量的变化率并不等于电动势，还与匝数有关，故C项错交变电流电动势的有效值E，B项正确；该交流电的频率是25 Hz，故1 s内交流电电流的方向变化50次，D项错误6B交流电压表测的是交流电压的有效值，设为U，则有：T，解得
7、U155.5 V，故B项正确7C电压表的示数是有效值，UR9 V5.4 V，A错误；t102s时感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，B错误；原来线圈的转速为n50 r/s，当线圈的转速改为25 r/s时，感应电动势的最大值UmV3V，有效值为3 V，C正确；若线圈转速改为25 r/s，通过灯泡的电流为0.3 A，D错误8BC只有正弦交流电的有效值和最大值之间满足U的关系，故B、C选项正确交流电压表和电流表测量的是交流电的有效值，故D选项错误9.一个矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n r/s，则()A线框交变电动势的峰值为nBSB线框
8、交变电动势的有效值为nBSC从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD感应电动势的瞬时值为e2nBSsin2nt10.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 A那么()A线圈消耗的电功率为4 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4costD任意时刻穿过线圈的磁通量为sint三、非选择题(共30分)11.一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO以如图所示的角速度匀速
9、转动，外电路电阻为R.求：(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？(3)线圈平面与磁感线夹角为60时的感应电动势为多大？(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？(5)从图示位置开始，线圈转过60的过程中通过R的电量是多少？(6)图中电流表和电压表的示数各是多少？ 12.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10 V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R1 ，角速度100 rad/s，线圈由图示位置转过的过程中通过导线横
10、截面的电荷量q.答案9.BD因为2n，所以EmBS2nBS，所以A错误；EnBS，B正确；因为T，所以4nBS，C错误；eEmsin t2nBSsin2nt，D正确10AC线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正(或余)弦式交变电流，因为从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，所以瞬时电动势表达式eEmcos t，当转过60时eEmcos 60，而i1 A，所以Em4 V故电动势有效值E2V，则线圈消耗功率PW4 W，则选项A正确；线圈中感应电流的有效值IAA，则选项B错误；因为Em4 V，所以eEmcos t4cost V，则选项C正确；因为EmBS，所以mBS，所以任意时刻穿过线圈的磁通量为msin
11、tsint，所以选项D错误11(1)图略，方向沿dcba(2)NBL2(3)NBL2(4)(5)(6)，解析：(1)由右手定则可判定电流的方向沿dcba.(2)EmNBSNBL2.(3)线圈平面与B成60角时的瞬时感应电动势：eEmcos 60NBL2.(4)电动势的有效值：E；电流的有效值I，柴油机做的功转化为电能，线圈转一周柴油机做的功： WEItt(5)因为，故电量：qt.(6)电流表显示路端电流的有效值，则读数为：I；电压表显示路端电压的有效值，则读数为：UIR.12(1)20 V(2)10V(3)0.2 C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：eEmsin t，将 t，e10 V代入上式，解得峰值为Em20 V.(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：EV10V.(3)在线圈转过的过程中，穿过线圈平面的磁通量变化量BS，据EmBS得，BS0.2 Wb，所以E，IER.又因为qIt，故通过导线横截面的电荷量qC0.2 C.资
