《【师说】2015-2016学年高中物理人教版选修3-2课时作业 5.2《描述交变电流的物理量》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【师说】2015-2016学年高中物理人教版选修3-2课时作业 5.2《描述交变电流的物理量》（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 1 -5.2 课时作业基础达标1下列说法正确的是()A使用交流电的电器设备所标示的额定电压、额定电流的数值均为最大值B用交流电流表和电压表测得的数值是有效值C照明电路电压为 220 V 指的是有效值D所有交变电流的有效值和最大值之间存在于 E ，U 和 I 的关系Em2 Um2 Im2【解析】本题考查交变电流有效值和最大值的关系各种使用交流电的用电器铭牌上所标的数值均为有效值，故 A 项错误；交流电表测量值为有效值，故 B 项正确；照明电路电压为 220 V 是有效值，故 C 正确； E ，U ，I 是正弦交 变电流有效值和最大值的关系，
2、Em2 Um2 Im2故 D 项错误故正确答案为 BC.【答案】BC2下列提到的交流电，哪一个不是指有效值()A交流电压表读数 B保险丝熔断电流C电容器击穿电压 D220 V 交流电压【答案】C3如图所示是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是()A周期是 0.2 s，电流的峰值是 10 AB周期是 0.15 s，电流的峰值是 10 AC频率是 5 Hz，电流的有效值是 10 AD频率是 0.2 Hz，电流的有效值是 7.07 A【解析】由图象可知 T0.2 s，Im10 A，故频率 f 5 Hz，I 5 A7.07 1T Im2 2AA 正确，B 、C、D 错误【答案】A4一只“220
3、V,100 W”的灯泡接在 u311sin314 t V 的交变电源上，则下列判断不正确的是( )A灯泡不能正常发光B与灯泡串联的电流表的示数为 0.45 AC与灯泡并联的电压表的示数为 220 VD通过灯泡的电流的表达式为 i0.64sin314 t A【解析】从电压瞬时值表达式知电压有效值为 220 V，故“220 V,100 W”灯泡接在此交流电源上能正常发光，故 A 错误通 过灯的电流 I A0.45 A，也是与灯串联电流表的示100220数，故 B 正确 电压表与灯并 联测得的也是灯的电压有效值，故示数为 220 V，所以 C 选项也正确通过灯的电流的有效值为 0.45 A，故其最大
4、 值 Im 0.45 A0.64 A，故 D 选项也正2确本题答案为 A.【答案】A5一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所示已知发电机线圈内阻为 5.0 ，若外接一只电阻为 95.0 的灯泡，如图 所示，则()高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 2 -A电压表 V 的示数为 220 VB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 484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2 J【解析】电压表的示数为灯泡两端电压的有效值，由 图 象可知电动势的峰值 Em220V，则其有效 值 E220 V，灯泡两端电压 UIR R209 V，故
5、 A 选项错误；由图象可2ER r知 T0.02 s，一个周期内电流方向改变 2 次，可知 1 s 内电流方向改变 100 次，故 B 选项错误；灯泡的实际功率 P 459.8 W，C 选项错误；电流的有效值 I 2.2 A，发电机线圈内U2R ER r阻每秒钟产生的焦耳热为 Q I2rt24.2 J ，故 D 选项正确【答案】D6如图所示的(a)、(b)两图分别表示两个交流电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的( )A有效值 B频率C最大值 D均不一样【解析】由题图可知，两个交 变电压最大值均为 2 V，周期均为 0.4 s，可知 B 正确题图(a) 中电压有效值 Ua ，题图(b)中电压
6、有效值 UbU m，A 错Um2【答案】BC7一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈的匝数 n100，穿过线圈的磁通量 随时间 t 的变化关系如图甲所示，发电机线圈的电阻 r5 ，外电路电阻 R95 . 求串联在外电路中的交流电流表的读数【解析】根据交变电动势的最大值，E mnBS，其中 BS1.010 2 Wb，从 图象中可读出 T3.14 102 s，则 200 rad/s，代入最大值公式得 Em1001.010 2 200 2TV200 V，E 100 VEm2 2则交流电流表的读数应 I A1.41 A.ER r 2高考资源网（） 您身边
7、的高考专家 版权所有高考资源网- 3 -【答案】1.41 A8一电流 I010 A 的直流电通过电阻 R 在时间 t 内产生的热量与一交变电流通过 R/2 时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电的有效值为多少？【解析】根据 t 时间内直流 电流 I0 在电阻 R 上产生的热量与同一时间内交流电流的有效值 I 在 电阻 R/2 上产生的热量相同，则 I RtI 2(R/2)t，所以 II 0 10 A.20 2 2【答案】10 A2能力提升1如图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是()A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压的有效值都是 311 VC
8、图甲所示电压的瞬时值表达式为 u220sin100 t VD在相同时间内分别在同一电热丝上加两图所示电压，产生的热量不相同【解析】因为两种电压大小和方向都发生周期性变化，都是交流电， A 项错；很明显题图甲的电压有效值 U311/ V220 V，题图乙的电压有效值不等于 220 V，选项 B 错，D 正2确；因周期 T 0.02 s，100 ，而最大值为 311 V，故 C 项错【答案】D2如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图如图所示此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为()A110 V B156 VC220 V D311 V【解
9、析】从 ut 图象看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为 220 V；后半周期电压为零根据有效值的定 义， T 0，得 U156 V，选项 B 正确U2R U21RT2【答案】B3如图 1 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 2 中曲线 a、b 所示，则()A两次 t0 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 2：3C曲线 a 表示的交变电动势频率为 25 Hz高考资源网（） 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 4 -D曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10 V【解析】由题图 2 知
10、 t0 时两次电动势都等于零，故 A 正确由 图 2 知两次转动所产生的交变电动势的周期之比 Ta：Tb2 ：3，再由 n 得 na：nb3 ：2，故 B 错误因1TTa410 2 s，故 fa 25 Hz，C 正确因 Ema15 V，而 EmbNBS ，故1Ta 2NBSTEmb Ema10 V，E b 5 V，D 错误TaTb Emb2 2【答案】AC4.如右图所示，间距为 L 的光滑平行金属导轨 AB、CD，水平地放置在竖直方向的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，AC 端接阻值为 R 的电阻一电阻为 R0、质量为 m 的导体棒 MN 放置在导轨上，在外力 F 的作用下从 t0 的时刻开始运
11、动，其速度随时间的变化规律是vv msint，导轨的电阻值忽略不计求：(1)从 t0 到 t 的时间内电阻 R 产生的热量 Q.2(2)从 t0 到 t 的时间内外力 F 做的功 W.2【解析】(1)导体棒 MN 切割磁感线产生的感应电动势为 eBLvBLv msint，因此是正弦规律变化式交变电流，且峰 值 EmBLv m，则有效值为 E ，由欧姆定律得 IEm2 BLvm2 .电阻 R 上 产生的热量为 Q，ER R0 BLvm2R R0则：QI 2Rt .B2L2v2mRR R02(2)由能量守恒知：外力做的功等于电路产生的热量与机械能之和，即WE 热 E 机 I 2(RR 0)tE k
12、 mv .B2L2v2m4R R0 12 2m【答案】(1) (2) mvB2L2v2mRR R02 B2L2v2m4R R0 12 2m5电磁炉起加热作用的底盘可以简化等效为如下图所示的 31 个同心导电圆环，各圆之间彼此绝缘，导电圆环所用材料单位长度的电阻为 R00.125 (/m)从中心向外第 n 个同心圆环的半径 rn (cm)，式中 n1、231.电磁炉工作时产生垂直于锅底方面的变化39n 1磁场，磁场的磁感应强度 B 的变化率为 100 sint(T/s)(计算时取 210)Bt 2(1)半径为 r1(n 1)的圆环中感应电动势最大值为多少伏？高考资源网（） 您身边的高考专家 版权
13、所有高考资源网- 5 -(2)半径为 r1(n 1)的圆环中感应电流的有效值为多少安？(3)各导电圆环总的发热功率为多少瓦？【解析】(1)半径为 r1 的圆环 中感应电动势 E1 S1，S1rBt 21代入数据得最大值 E1m0.57 V.(2)半径为 r1 的 圆环中感应电动势 的有效值 E1 有 0.40 V圆环中电流的有效值 I1 有 R12r 1R0E1有R1代入数据得 I1 有 8.0 A.(3)第 n 个圆环的电动势 En Sn100S n sintBt 2有效值 En 有 100 SnSn r 第 n 个圆环的热功率 Pn2nE2n有Rn代入已知条件得 Pn0.40(9n1)(9n1)是 a18，公差 d9 的等差数列，求和公式 n 或 na1 d.
