【名师一号】高中物理 第五章 交变电流描述交变电流的物理量双基限时练 新人教版选修32 .doc

双基限时练(八)描述交变电流的物理量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解析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选项错误答案c2下列各种情况中所指的数值，哪些是交流电的有效值()a交流电路中交流电压表所指示的数值b家用电器(如电灯泡)上标明的额定电压值c闭合矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的某一边匀速转动过程中，转到线框平面与磁感线平行的位置时的感应电动势的数值d电工工具上标明的耐压数值解析如果没有特殊说明，交流电的数值都是指交流电的有效值，电工工具的耐压值应指交流电的最大值，指它应该承受的交流电的最大值答案ab3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解析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选项错误答案bc4某交变电流的方向在1 s内改变100次，则其周期t和频率f分别为()at0.01 sbt0.02 scf100 hz df50 hz解析交变电流在一个周期内方向改变两次，所以此交变电流1 s内完成了50次周期性变化，即t s0.02 s，则f50 hz，故b、d选项正确答案bd5如图所示，两只阻值相同的电阻分别通以正弦波和方波电流，电流的最大值相等，则两只电阻产生的热功率的比是()a1:4 b1:2c1:1 d2:1解析正弦波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为q正2rt，则p正12rr.方波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为q方12rt，则p方12rr.，b选项正确答案b6如图所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()a周期是0.01 sb最大值是311 vc有效值是220 vd表达式为u220sin100t v解析由图可知，该交变电压的最大值为311 v，其周期为0.02 s，故选项a错误，选项b正确；其有效值u220 v，故选项c正确；其瞬时值表达式为u311sin100t v，故选项d错误答案bc7一电阻接一直流电源，通过4 a的电流时热功率为p，若换接一正弦式交流电源，它的热功率变为，则该交变电流的最大值为()a4 a b6 ac2 a d4 a解析由pi2r，r，接交流电时i2，2i216，ia，imi a4 a.答案a8一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()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em220 v，则其有效值e220 v，灯泡两端电压uirr209 v，故a选项错误；由图象可知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p459.8 w，c选项错误；电流的有效值i2.2 a，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为qi2rt24.2 j，故d选项正确答案d9我国照明电压(市电)的瞬时值表达式为e220sin100t v，它的周期是_ s，频率是_ hz，在1 s内电流方向改变_次，有效值为_ v，最大值为_ v.答案0.025010022022010如图所示是一个周期性变化的ut图象，求其最大值、周期和有效值解析从图中即可看出电压的最大值um10 v，完成一次全变化所需的时间为t0.16 s然而，由于该变化电压不是正弦式交变电压，所以有效值要由定义来计算，即找到与其等效热效应的直流电压值根据焦耳定律，在一个周期t内电阻r产生的热量为q1(t1t4)(t2t3)式中t1、t2、t3、t4分别为图中一个周期内电压u1、u2对应的通电时间对于直流电路，通过电阻r的发热量为q2t.由交变电压有效值的定义，知q1q2.解得u ，u v7.91 v.此即为电压的有效值答案10 v0.16 s7.91 v11.如图所示，匀强磁场的磁感应强度b0.50 t，一个匝数n100匝的矩形线圈，边长ab0.20 m，bc0.10 m，围绕着跟磁场方向垂直的对称轴oo以角速度100 rad/s匀速转动从线圈平面通过中性面时开始计时，求：(1)t0，各时刻的瞬时电动势；(2)t由0到过程中的平均电动势解析(1)感应电动势的瞬时值表达式为：enbssint1000.500.200.10100sin100t v100sin100t v.则在各个时刻t0，e0；t，e50 v；t，e50 v；t，e100 v.(2)0内感应电动势的平均值nnbs200 v.答案(1)050 v50 v100 v(2)200 v12如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数n100匝，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的表达式；(3)此电压表的示数是多少？解析(1)电动势emnbsnb()(2n)314 v.(2)电动势瞬时值的表达式eemsint314sin10t v.(3)uv220 v.答案(1)314 v(2)e314sin10t v(3)220 v13.如图所示，矩形线框匝数n250匝，ab12 cm，ad10 cm，线框置于b t的匀强磁场中并绕垂直于磁场的轴以120 r/min匀速转动线框通过滑环与外电路相连，外电路接有r12 的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 v的氖泡l.求：(1)当k接e时，电流表读数为多少？r的热功率为多大？10 min内外力对线框做多少功？(2)当k接f时，氖泡闪光频率为多大？通电10 min，氖泡发光总时间为多少？(线框电阻不计，从中性面开始计时)解析(1)根据emnbs，可知em25012101044 v24 v.此交变电流的有效电动势e12 v.当k接e时，电流表的读数i a1.4 a，r的功率pi2r24 w，根据能量守恒可知外力做功转化为r的焦耳热，即wpt241060 j1.44104 j.(2)当k接f时，从中性面开始计时，则此交变电流的瞬时值表达式为e24sin4t v，已知氖泡的发光电压为12 v，则当t1时刻时电动势的瞬时值为12 v，