2019版高中物理 第五章 交变电流 第2节 描述交变电流的物理量课时作业 新人教版选修3-2.doc
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第五章第2节 描述交变电流的物理量 基础夯实 一、选择题(15题为单选题,6题为多选题)1(2017江西省玉山一中高二下学期检测)电流方向每秒钟改变100次的交变电流,它的周期和频率分别是(C)A0.01s和100HzB0.01s和50HzC0.02s和50Hz D0.02s和100Hz解析:一个周期内电流方向改变两次,所以f50Hz,则:T0.02s,故选C。2一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311V,当它接入220V照明电路上,这个灯将(D)A灯不亮B灯丝将烧断C只能暗淡发光 D能正常发光解析:电灯的额定电压为UV220V,当它接入220V的照明电路上时能正常发光。3(2016山东文登市高二下学期期末)我国家庭照明电路的电压随时间变化的规律为u311sin100t(V)。下列说法中正确的是(A)A标有“输入电压100V240V、50Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作B标有“输入电压100V240V、100Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作C该交流电只能给标有311V的用电器供电D该交流电给某电器供电与用311V的稳恒直流电给该电器供电,效果相同解析:该交流电的最大值为311V,有效值为220V;角速度为100;则频率f50Hz,故A正确,B错误;该交流电只能为220V的用电器工作,故C错误;根据有效值的定义可知,该交流电给某电器供电与用220V的稳恒直流电给该用电器供电,效果相同,故D错误,故选A。4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(D)A峰值是e0B峰值是2e0C有效值是Ne0 D有效值是Ne0解析: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,故选项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UNe0,故选项C错误,选项D正确。5(2017江苏省泰州中学高二下学期期末)如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图象,由图可知(B)A该交流电的周期为2sB该交流电电压的有效值为220VC用电压表测量该交流电压时,t0.01s时读数为0VD用电压表测量该交流电压时,任何时刻电压表的读数均为311V解析:由图象知周期为2102s,A错误;该交流电的有效值为UV220V,电压表在任何时刻显示的读数均为该交流电的有效值,故为220V,B正确CD错误。6甲交变电流的电压随时间变化规律为u甲141sin(100t)V,乙交变电流的电压随时间的变化规律为u乙311sin(100t)V,比较甲、乙两电流(CD)A甲的峰值是282V,乙的峰值是622VB甲、乙的周期都是100sC甲的频率f甲等于乙的频率f乙D甲、乙的相位差不变,是解析:甲、乙的峰值分别是141V和311V,A错误;甲、乙的周期T6.28102s,B错误;甲、乙的周期相等,频率也相等,即f甲f乙,C正确;甲乙,频率相同,相位差不变,D正确。二、非选择题7(2016山东枣庄市滕州二中高二下学期质检)如图甲所示为一台小型发电机的示意图,单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时,产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻r1.0,外接灯泡的电阻为R9.0。试求:(1)线圈匀速转动过程中穿过线圈的最大磁通量。(计算结果可保留根号和)(2)线圈匀速转动一周的过程中,外力所做的功。答案:(1)2.7102Wb(2)7.2102J解析:(1)设线圈匀速转动过程中穿过线圈的最大磁通量为,匀强磁场的磁感应强度为B;线圈的面积为S,匀速转动的周期为T,角速度为,匀速转动过程中产生的电动势的最大值为Em,由图乙可知:Em6V,T0.02s。由题意可知:EmBSBS联立式,代入数据解得:Wb2.7102Wb(2)设线圈匀速转动过程中产生的电动势的有效值为E;线圈匀速转动一周的过程中,外力所做的功为W。由题意可得EWT联立式,代入数据解得:W7.2102J 能力提升 一、选择题(1、2题为单选题,35题为多选题)1如图所示电路中,电源电压u311sin100tV,A、B间接有“220V440W”的电暖宝、“220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是(D)A交流电压表的示数为311VB电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于3AC电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32104J解析:由u311sin100tV可知,交变电压的有效值为220V,故交流电压表的示数为220V,选项A错误;由两用电器的额定功率为660W,根据PUI可知,保险丝的额定电流应不小于3A,选项B错误;因抽油烟机220W包括热功率及机械功率,故电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍还要多,选项C错误;根据WPt可得1min内抽油烟机消耗的电能为1.32104J,选项D正确。2(2017海南省海南中学高二上学期期末)如图所示是一交变电流的it图象,则该交变电流的有效值为(D)A4AB2ACA DA解析:设交流电电流的有效值为I,周期为T,电阻为R,则有:I2RT()2RIR代入数据解得:IA,故ABC错误,D正确,故选D。3如图所示,A、B两输电线间的电压是u200sin100t(V),输电线电阻不计,把电阻R50的用电器接在A、B两输电线上,对此,下列说法正确的是(AB)A电流表示数为4AB电压表示数为200VC通过R的电流方向每秒钟改变50次D用电器消耗的电功率为1.6kW解析:由u200sin100t(V)可知,电压最大值Um200V,角速度100rad/s,所以电压的有效值U200V,周期T0.02s,频率f50Hz。由欧姆定律得IA4A,所以A、B两项正确;一周期内电流方向改变两次,而f50Hz,则1s内电流方向改变100次,C项错误;电功率PIU4200W800W,所以D项错误。4(2016辽宁葫芦岛市高二上学期期末)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5.0,外接一只电阻为95.0的灯泡,如图乙所示,则(BD)A电压表的示数为220VB电路中的电流方向每秒钟改变100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:电动势的有效值为EEm220V,所以电流的有效值为I2.2(A)所以电压表示数应为U2.295209(V),选项A错;交流电的频率为f50 Hz,每个周期内电流方向改变2次,故每秒钟内电流方向改变100次,选项B正确;灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W,故选项C错;发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01J24.2 J,选项D对。 5(2018山东师大附中第7次学分认定)如图所示,有矩形线圈面积为S。匝数为n,整个线圈内阻为r,在匀强磁场B中绕OO轴以角速度匀速转动,外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过90的过程中,下列说法正确的是(BD)A磁通量的变化量为nBSB平均感应电动势为e2nBS/C电阻R所产生的焦耳热为D通过电阻R的电量值为QnBS/(Rr)解析:A项:根据公式21BS,故A错误;B项:由法拉第电磁感应定律可知,Ennn,故B正确;C项:最大感应电动势:EmnBS,电动势有效值:E,回路中的电流有效值为:I,所以电阻R所产生的焦耳热为QI2Rt2R,故C错误;D项:由公式q,故D正确。二、非选择题6(2016北京师大附中高二下学期期中)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,磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n,电阻为r,长为l1,宽为l2,转动角速度为。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求:(1)线圈转至图示位置时的感应电动势; (2)电流表的读数;(3)从中性面开始计时,感应电动势的瞬时值表达式;(4)从图示位置开始,转过90角的过程中通过电阻R横截面的电荷量;(5)图示位置时,图中左侧的边(长为l1)所受安培力的大小和方向。答案:(1)nBl1l2(2)(3)enBl1l2sint(4)(5)垂直纸面向里解析:(1)此时电动势有最大值EmnBl1l2(2)由Im,ImI,求出I(3)enBl1l2sint(4)q(5)FnBIml1nBl1垂直纸面向里- 配套讲稿:
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