【同步练习】《2．描述交变电流的物理量》（人教）.docx

2描述交变电流的物理量同步练习 选择题1关于交流电流，下列说法中正确的是（ ）A只有大小和方向都随时间按正弦规律变化的电流才叫交变电流B大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流C大小和方向都随时间变化的电流叫做交变电流D只有强度随时间做周期性变化的电流叫做交变电流2矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是（ ）A穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零3关于交变电流，下列说法中正确的是（ ）A交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值B用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值C给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D跟交流有相同的热效应的直流的数值是交流的有效值4电流方向每秒改变50次的交变电流，它的周期和频率分别是（ ）A0.04s，25HzB0.08s，25HzC0.04s，50HzD0.08s，50Hz5有一只“220 V，100 W”的灯泡，接在u311sin314tV的交变电源上，下列说法中正确的是（ ）A灯泡能正常发光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i0.45sin314t A6关于交变电流，下列说法中正确的是（ ）A若交变电流的最大值是10A，则有效值一定是AB用交流电流表测量交流电流时，指针来回摆动C演示交变电流随时间的变化规律时，应采用直流电流表D我国照明用电的交变电压u220sin100t V7若电流表达式为iImsint，其他条件不变，而使线圈的匝数和转速同时增加一倍，则电流变化规律为（ ）Ai2Imsin2tBi4Imsin2tCi2ImsintDi4Imsint8一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P。当接到电压U10sintV的交流电源上，它的发热功率是（ ）A0.25PB0.5PCPD2P9线圈在匀强磁场中转动产生交变电流，下列说法中正确的是（ ）A线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C线圈平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次10把220 V的正弦式电流接在440电阻两端，则该电阻中电流的最大值为（ ）A0.5 AB0.5AC2AD A11一束带电粒子沿着通有交变电流的螺线管的中心轴线射入管内，则粒子在管内的运动状态是（ ）A往复运动B匀速直线运动C匀加速直线运动D匀速圆周运动12在阻值为500的电阻丝中，通以50Hz的正弦交流电，每秒产生的热量为5J，下列结论中正确的有（ ）A平均每个周期内产生的热量为1 JB交变电流的最大值为0.14 AC该电阻丝两端交变电压的最大值为75 VD该电阻丝两端交变电压的有效值为50 V13一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（ ）A当磁通量为零时，感应电动势也为零B当磁通量减小时，感应电动势在增大C当磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5Em。D角速度等于14影响正弦式交变电流电动势大小的因素是（ ）A交流发电机电枢的转速B交流发电机中磁场的磁感应强度C交流发电机电枢的粗细D交流发电机电枢导线的匝数15如图1所示，已知交流电源电压u200sin100tV，电阻R100，则交流电流表和交流电压表的读数分别为 （ ）图1A1.41 A，200 VB1.41 A，141 V C2 A，200 VD2 A，141 V16如图2所示，正弦波（甲）和方波（乙）的交流的最大值和周期相等，把此两电流通过完全相同的电阻，则在一个周期的时间里，两电阻的电功之比W甲W乙为 （ ）图2A1B12C14D11 填空题17研究交变电流的规律一般总是从中性面开始计时，线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向就改变_次，故线圈转一周，感应电动势和感应电流的方向就改变_次。18如图3示的正弦交流电流，其电流瞬时值的表达式为i _A。19一台交流发电机，产生交变电动势的最大值为500V，周期为0.02s，保持其它条件不变，把转速提高到原来的2倍，则交变电动势的有效值为_V，周期为_s。图3图420如图4所示，一个100匝的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO轴匀速转动，转速为50 r/s。已知ab边长为30 cm，bc边长为40 cm，磁场的磁感应强度为0.2 T，若从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e_V，开始计时后0.01 s，电动势的瞬时值为_V，此时通过线圈的磁通量为_Wb，又过了0.02 s，电动势的瞬时值为_V，这时线圈平面与中性面夹角为_度。21在相同时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100的电阻产生的热量，与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则电阻两端的交流电的电压的有效值为_V，最大值为_V 简答题22电容器的两个极板间的电压如果太高，绝缘层就会击穿，损坏电容器，电容器的耐压值一般都标在外壳上。有些电容器是用在交流电路中的，一个标有耐压250 V的电容器，能否用在220 V的交流电路中？为什么？23一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311 V，线圈在磁场中转动的角速度是100 rad/s。（1）写出感应电动势的瞬时值表达式；（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路中的总电阻为100，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式。在ts时电流强度的瞬时值为多少？答案和解析选择题1【答案】B【点拨】大小和方向都随时间按正弦规律变化的电流叫正弦式电流，只是交变电流中的一种特殊情况，A错误；根据交流电的定义判断，B正确，C、D错误。2【答案】C【点拨】当线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率等于零，产生的感应电动势等于零。在中性面位置，线圈切割磁感线的边的速度方向恰好与磁场方向平行。C正确。3【答案】CD【点拨】交流电器设备上所标的电压和电流值是有效值，A错误；用交流电流表和电压表测定的读数值是有效值，B错误；给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值，C正确；由有效值的定义知，D正确。4【答案】A【点拨】电流方向一个周期内改变两次，所以周期为0.04s，频率为25Hz，A正确。5【答案】ABC【点拨】从电压瞬时值表达式知，电压的最大值为Um311V，电压有效值为220V，故“220 V，100 W”灯泡接在此交变电源上能正常发光，A正确；灯泡正常发光时的电流I0.45A，也是与灯串联的电流表的示数，B正确；电压表与灯并联测得的是灯的电压有效值，故示数为220 V，C正确；通过灯的电流的有效值为0.45 A，故其最大值ImI0.64 A，通过灯泡的电流的表达式为i0.64sin314t A，D错误。6【答案】C【点拨】只有正弦（余弦）交变电流的最大值才是其有效值的倍，A错误；交流电流表测的是有效值，B错误；直流电表接在交变电路中，指针左右摆动，能显示强弱和方向的变化，C正确；我国照明用电的交变电压u311sin100t V，D错误。7【答案】A【点拨】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转动轴匀速转动时，产生的感应电动势的最大值为EmNBS，当转速和匝数同时增加一倍时，Em4Em。由于匝数加倍，由电阻定律知R2R。根据欧姆定律得Im，所以Im 2Im。故有i2Imsin2t，A正确。8【答案】B【点拨】由电压的瞬时值表达式知，电压的最大值为Um10V，所以电压的有效值UV。由题意有：，则，B正确。9【答案】C【点拨】线圈平面经过中性面时感应电动势和感应电流方向同时改变，线圈转动一周，经过中性面两次，电流方向改变两次，C正确。10【答案】B【点拨】220 V指的是有效值，根据欧姆定律，电流的有效值为I0.5A，所以电流的最大值为Im0.5A，B正确。11【答案】B【点拨】尽管有交变电流通过螺线管导致管内的磁场强弱、方向做周期性变化，但是管内的磁感线始终与中心轴线平行，因此，带电粒子在管内不受洛伦兹力的作用作匀速直线运动，B正确。12【答案】BD【点拨】每秒产生的热量为5J，每秒共50个周期，所以平均每个周期内产生的热量为0.1J，A错误；由Q，得电压的有效值U50 V，D正确；电压的最大值为Um5070.7V，C错误；根据欧姆定律，电流的最大值为Im0.14A，B正确。13【答案】BD【点拨】线圈在转动，当磁通量为零时，线圈平面与磁感线平行，磁通量变化率最大，线圈中的某边垂直切割磁感线，感应电动势最大，A错误；当磁通量减小时，线圈向最大值位置转动，感应电动势在增大，B正确；感应电动势与磁通量间为非线性关系，C错误；感应电动势的最大值EmBSm，得，D正确。14【答案】ABD【点拨】正弦式交变电流电动势瞬时值表达式为，从表达式知，影响电动势大小的因素有线圈的匝数、磁感应强度、线圈面积、角速度（转速），A、B、D正确。15【答案】B【点拨】交流电流表和电压表测的都是有效值。从电压的瞬时值表达式知，电压的最大值Um200V，所以电压的有效值U100V141 V。根据欧姆定律，电流的有效值1.41 A，B正确。16【答案】B【点拨】甲图中电流的有效值I1，乙图中电流的有效值I2Im。由题意知W甲()2RT，W乙Im2RT，所以W甲W乙12，B正确。填空题17【答案】一；两【点拨】线圈经过中性面时，穿过线圈平面的磁感线方向改变。经过中性面前后的磁通量变化情况不同，根据楞次定律判断，经过中性面时产生的感应电流方向改变。转动一周，线圈经过中性面两次，所以转动一周，感应电流的方向改变两次。18【答案】i4sin314tA【点拨】从图中知，电流的最大值为4A，周期为0.02s，得角速度100rad/s314rad/s，故电流瞬时值的表达式为i4sin314tA。19【答案】；0.01【点拨】感应电动势的最大值EmNBS，转速提高到原来的2倍，则电动势的最大值变为原来的两倍，达到1000V，电动势的有效值EV；转速提高到原来的2倍，周期应减小为原来的一半，即周期为0.01s。20【答案】754sin314t；0；2.4102；0；0 【点拨】由转速得角速度为2n100rad/s，周期为T0.02s。感应电动势的瞬时值表达式为eNBSsint754sin314tV。从中性面开始计时，经半周期的整数倍，线圈的位置仍然在中性面。21【答案】300；【点拨】由交流电电压的有效值定义有，电压的有效值UIR300V，电压的最大值为Um=V。计算题22【答案】不能【解析】因为电容器上标的耐压250V，是指电容器所能承受的最大电压，若超过250V，就会使电容器极板间的绝缘物质被击穿而导电。而通常所说的交流电路的电压220 V，指的是电压的有效值，它的最大值为