《物理：52描述交变电流的物理量测试（人教版选修32）》.doc

第5章 第2节一、选择题1一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e220sin100 tV，则()A交流电的频率是100 HzBt0时，线圈位于中性面C交流电的周期是0.02 sDt0.05 s时，e有最大值解析：由瞬时值表达式知：感应电动势按正弦规律变化，所以t0时，线圈位于中性面角速度100 rad/s.因2f，所以f Hz50 Hz；由T得T s0.02 s；当t0.05 s时，e220sin5 V0.故B、C选项正确答案：BC2在图所示电路中，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有一交变电流如下图所示，则由此图象可知()A它的周期是0.8 s B它的峰值是4 AC它的有效值是2 A D它的频率是0.8 Hz解析：由图象可读得其T0.8 s，f1.25 Hz，故A对，D错；又可由图象读得Im4 A，故B对；因此电流非正弦交流电，故有效值I2 A，C错答案：AB4在相同的时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100 的电阻产生的热量，与一电流为3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则()A此交变电流的有效值为3 A，最大值为3 AB此交变电流的有效值为3 A，最大值为6 AC电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值不确定D电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值为600 V解析：根据交变电流有效值的定义知交变电流的有效值即为直流电的电流值，为3 A根据有效值与最大值的倍关系，易知交变电流的最大值为3 A，故A正确，B错根据欧姆定律UIR，则有U有效I有效R，UmImR.得电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值为300 V故C、D错答案：A5标有“250 V0.5 F”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用()A220sin 100t V B220 V照明电路中C380sin 100t V D380 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：A6在电路的MN间加一如下图所示的正弦交流电，负载电阻为100 ，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A220 V,2.20 AB311 V,2.20 AC220 V,3.11 AD311 V,3.11 A解析：电压表和电流表都是表示的有效值，根据图象得出电压的有效值是220 V，根据欧姆定律得出电流的有效值是2.20 A答案：A7正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R10 ，交流电压表的示数是10 V图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象则()A通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR cos 100t AB通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR cos 50t ACR两端的电压uR随时间t变化的规律是uR5 cos 100t VDR两端的电压uR随时间t变化的规律是uR5 cos 50t V解析：伏特表的示数为交流电的有效值10 V，则交流电的最大值为10 V，由题图乙可得u10 cos t，100(rad/s)，所以u10cos 100t，由闭合电路欧姆定律得icos 100t A，所以A选项正确答案：A8(2011四川卷)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 A，所以Em4 V故电动势有效值E2 V，则线圈消耗功率P W4 W，则选项A正确；线圈中感应电流的有效值I A A，则选项B错误；因为Em4 V，所以eEmcos t4 cos t 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 tsin t，所以选项D错误答案：AC9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：BC10两个完全相同的电热器分别通过如图甲和乙所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦式电流，则这两个电热器功率Pa、Pb之比为()A11 B21C12 D41解析：本题考查交变电流有效值与最大值的关系本题的关键是要理解有效值与最大值的关系式I仅对正(余)弦式电流成立，对于方波交变电流是不成立的图甲中交变电流的有效值就是Im，故PaIm2R；图乙中交变电流的有效值I，故PbI2RR，所以PaPb21.答案：B二、非选择题11如右图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N100，线圈电阻r3 ，abcd0.5 m，bcad0.4 m，磁感应强度B0.5 T，电阻R311 ，当线圈以n300 r/min的转速匀速转动时求：(1)感应电动势的最大值；(2)t0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势瞬时值表达式；(3)此电压表的示数是多少？解析：(1)电动势的最大值为EmNBSNB()(2n转)314 V.(2)电动势瞬时值表达式eEmsin t314sin 10tV.(3)uv220 V.答案：(1)314 V(2)e314sin 10t(3)220 V12.如右图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90的过程中