2016_2017学年高中物理第5章交变电流2描述交变电流的物理量课时作业新人教版.docx

2 描述交变电流的物理量1一个照明电灯标有“220 V、60 W”字样，现在把它接入最大值为311 V的正弦式交流电路中，则()A灯的实际功率大小为60 WB灯丝将烧断C只能暗淡发光D能正常发光答案：AD2在如图所示电路中，A是熔断电流I02 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220 sin 314t V为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A110 B110 C220 D220 解析：U220 V，Rmin 110 .答案：B3标有“250 V,0.5 F”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用()A220sin 100t VB220 V照明电路中C380sin 100t VD380 V动力电路中解析：从该电容器的铭牌知，它的耐压值为250 V，也就是它允许加的最大电压为250 V，对于220 V的照明电路，最大值为220 V311 V，超出了它的耐压值故正确答案为A.答案：A4.一台电风扇的额定电压为交流220 V在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示这段时间内电风扇的用电量为()A3.9102度B5.5102度C7.8102度D11.0102度解析：分段计算用电量，根据WUIt得WW1W2W32200.31060 J2200.41060 J2200.24060 J1.98105 J，而1度1 kWh3.6106 J，所以W1.98105 J0.055度5.5102度，故B选项正确，A、C、D选项错误答案：B5.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示由图可知()A该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin 25t VB该交流电的频率为25 HzC该交流电的电压的有效值为100 VD若将该交流电压加在阻值为R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W解析：由题图知：T4102 s，根据2/T有50 rad/s，故A错；从图象读出：T4102s，根据f可得f25 Hz，故B对；从图象读出：Um100 V，根据U可得U V，故C错；由C得：U V，根据P有P50 W，故D对答案：BD6如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次转速之比为32C交流电a的瞬时值为u10sin 5t(V)D交流电b的最大值为 V解析：由图可知t0时刻时感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，选项A错误；由图可知Ta0.4 s，Tb0.6 s，线圈先后两次转速之比nanbTbTa32，选项B正确；交流电a的瞬时值为uUmsin，得u10sin 5t(V)，选项C正确，感应电动势最大值UmNBSNBS，所以UmaUmbTbTa，交流电b的最大值为 V，选项D正确答案：BCD7电阻R1、R2与交流电源按照图甲的方式连接，R110 ，R220 .合上开关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()甲乙A通过R1的电流有效值是1.2 ABR1两端的电压有效值是6 VC通过R2的电流最大值是1.2 ADR2两端的电压最大值是6 V解析：从图象可以看出，交变电流中电流最大值为0.6 A，电流有效值为：I0.6 A，R1两端电压有效值为U1IR16 V，R2两端电压最大值为UmImR20.620 V12 V，综上所述，正确选项为B.答案：B8如图甲是阻值为5 的线圈与阻值为15 的电阻R构成的回路线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示则()A电压表的示数为14.14 VB通过电阻的电流为0.707 AC电阻R上消耗的功率为7.5 WD通过电阻的电流方向每秒变化100次解析：根据题中图乙可知交流电的有效值为E V10 V，电压表的示数为15 V7.5 V，A错误；通过电阻的电流为I A0.5 A0.707 A，B正确；电阻R上消耗的功率为PI2R215 W7.5 W，C正确；根据产生交流电的特点，线圈每转一圈，电流方向改变两次，则每秒变化250次，D错误答案：BC9有一交流发电机模型，用示波器观察到它产生的感应电动势波形如图所示，求：(1)电动势的最大值和有效值，(2)当t s时，电动势的瞬时值，并指出此时线圈相对于磁场的位置(3)已知线圈面积为16 cm2，共25匝，计算匀强磁场的磁感应强度解析：(1)由图象可知电动势的最大值Em5 V，根据正弦交流电的最大值和有效值的关系，故有效值为：EEm3.5 V.(2)因为eEmsin t5sin 100t，当t s时，e5sin 100 V5 V.这时线圈平面跟磁感线平行(3)由于EmnBS，所以B T0.4 T.答案：(1)5 V3.5 V(2)5 V线圈平面跟磁感线平行(3)0.4 T10甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的匝数n100，电阻r10 ，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R90 ，与R并联的交流电压表为理想电表在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电路中电压表的示数；(3)R上的热功率解析：(1)交流发电机产生电动势的最大值EmnBS而mBS，所以Em由t图线可知：m2.0102 WbT6.28102 s，所以Em200 V.(2)电动势的有效值E100 VUE100 V90 V127.3 V.(3)R上的功率为：PR W180 W答案：(1)200 V(2)127.3 V(3)180 W11如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是abcdaD线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力解析：线圈绕垂直于磁场方向的轴转动产生交变电流，产生的电流、电动势及线圈各边所受安培力大小与转动轴所在位置无关，故A对，B、D错；图示时刻产生电流的方向为adcba，故C错答案：A12.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e4cos tD任意时刻穿过线圈的磁通量为sin t解析：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