高中物理 第五章《交变电流》练习 新人教版选修32.doc

高二物理练习2015.5.21【知识梳理】1交变电流的产生：线圈在匀强磁场中绕_于磁场的轴匀速转动，产生按_规律变化的电流。线圈转至中性面时，穿过线圈的磁通量_，而感应电动势_。2表征交变电流的物理量：周期t，频率f，关系_；峰值：em、im、um；有效值：e、i、u3交变电流的变化规律：瞬时值表达：e=_，i=_，u=_峰值：em=_；有效值与峰值的关系：e=_，i=_，u=_4电感电容对交变电流的影响：电感作用：_；电容作用：_5理想变压器：原理：_；原副线圈输入输出功率的关系：_；电压与匝数的关系：_；电流与匝数的关系：只有一个副线圈时，_6远距离输电：导线上的功率损失_；导线上的电压损失_【典型问题】一、交变电流的产生规律及相关物理量1.如图所示，线圈的面积是0.5 m2，共100匝；线圈电阻为1 ，外接电阻为r9 ，匀强磁场的磁感应强度为b t，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，求：(1)若线圈从中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式(2)线圈转过1/30 s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中交流电压表和电流表的示数各是多大？ 2.把一电容器c接在220v的交流电路中，为了保证电容不被击穿，电容器c的耐压值是多少？3.交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为s，匀强磁场的磁感应强度为b，匀速转动的角速度为，线圈内电阻为r，外电路电阻为r。当线圈由图中实线位置匀速转动90到达虚线位置过程中，求：通过r的电荷量q为多少？r上产生电热qr为多少？外力做的功w为多少？ 二、电感器和电容器对交变电流的影响(作用)4.在如图所示的电路中，如果交变电流的频率增大，1、2和3灯的亮度变化情况是（ ）a1、2两灯均变亮，3灯变暗b1灯变亮，2、3两灯均变暗c1、2灯均变暗，3灯亮度不变d1灯变暗，2灯变亮，3灯亮度不变三、理想变压器5.用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如图所示的模型，即理想变压器原线圈电压稳定，副线圈上通过输电线连接两只相同的灯泡l1和l2，输电线的等效电阻为r，当开关s闭合时()a通过l1的电流减小br两端的电压增大c副线圈输出电压减小 d副线圈输出功率减小 7.某变压器原、副线圈匝数比为559，原线圈所接电源电压按图所示规律变化，副线圈接有负载下列判断正确的是()a输出电压的最大值为36 vb原、副线圈中电流之比为559c变压器输入、输出功率之比为559d交流电源有效值为220 v，频率为50 hz 高二物理练习2015.5.21【知识梳理】典型问题一、交变电流的产生规律及相关物理量1.如图所示，线圈的面积是0.5 m2，共100匝；线圈电阻为1 ，外接电阻为r9 ，匀强磁场的磁感应强度为b t，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时，求：(1)若线圈从中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式(2)线圈转过1/30 s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中交流电压表和电流表的示数各是多大？解析(1)eemsin tnbs2nsin(2nt)500sin(10t)(2)当t s时，电动势的瞬时值e500sin(10) v433 v.(3)电动势的有效值为e v353.6 v，电流表的示数为i35.4 a，电压表的示数为uir35.49 v318.6 v.答案(1)e500sin(10t) v(2)433 v(3)318.6 v35.4 a2.把一电容器c接在220v的交流电路中，为了保证电容不被击穿，电容器c的耐压值是多少？220v3.交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为s，匀强磁场的磁感应强度为b，匀速转动的角速度为，线圈内电阻为r，外电路电阻为r。当线圈由图中实线位置匀速转动90到达虚线位置过程中，求：通过r的电荷量q为多少？r上产生电热qr为多少？外力做的功w为多少？解：按照电流的定义i=q/t，计算电荷量q应该用电流的平均值：即，这里电流和电动势都必须要用平均值，不能用有效值、最大值或瞬时值。求电热应该用有效值，先求总电热q，再按照内外电阻之比求r上产生的电热qr。这里的电流必须要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬时值。根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电能转化为内能，即放出电热。因此w=q 。一定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能。二、电感器和电容器对交变电流的影响(作用)4.在如图所示的电路中，如果交变电流的频率增大，1、2和3灯的亮度变化情况是（ ）a1、2两灯均变亮，3灯变暗b1灯变亮，2、3两灯均变暗c1、2灯均变暗，3灯亮度不变d1灯变暗，2灯变亮，3灯亮度不变三、理想变压器5.用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如图53所示的模型，即理想变压器原线圈电压稳定，副线圈上通过输电线连接两只相同的灯泡l1和l2，输电线的等效电阻为r，当开关s闭合时()a通过l1的电流减小br两端的电压增大c副线圈输出电压减小 d副线圈输出功率减小答案ab6.某变压器原、副线圈匝数比为559，原线圈所接电源电压按图4所示规律变化，副线圈接有负载下列判断正确的是()a输出电压的最大值为36 vb原、副线圈中电流之比为559c变压器输入、输出功率之比为559d交流电源有效值为220 v，频率为50 hz答案d解析由变压器的变压比得