教科版选修32 描述交流电的物理量 第1课时 作业.docx

2描述交流电的物理量1.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个r10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻.下列说法正确的是()a.交变电流的频率为8 hzb.交变电流的有效值为 ac.交变电流的最大值为4 ad.电流的瞬时值表达式为i2sin (4t) a答案b解析由题图可知，交变电流的周期为0.25 s，故频率为4 hz，选项a错误；根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2 a，故有效值为 a，选项b正确，c错误；因2f8 rad/s，故电流的瞬时值表达式为i2sin (8t) a，故选项d错误.2.如图所示是一交变电流随时间变化的图像，求此交变电流的有效值.答案5 a解析设该交变电流的有效值为i，让该交变电流和直流电分别通过同一电阻(阻值为r)，在一个周期(t0.2 s)内，该交变电流产生的热量qi12rt1i22rt2在一个周期内直流电通过该电阻产生的热量qi2rt由qq，代入数据，解得i5 a.3.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 ，外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则 ()a.电压表的示数为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答案d解析电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由题图甲知电动势的最大值em220 v，则电动势的有效值e220 v，灯泡两端电压u209 v，a错误；由题图甲知t0.02 s，一个周期内电流方向变化两次，可知1 s内电流方向变化100次，b错误；灯泡的实际功率p w459.8 w，c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qri2rt2.225.01 j24.2 j，d正确.4.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为b的水平匀强磁场中，线框面积为s，电阻为r.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值i .线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q .答案解析感应电动势的最大值embs，有效值e，感应电流的有效值i，电荷量qttt.5.(多选)矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的转动轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示.下列说法中正确的是()a.此交变电流的频率为0.2 hzb.1 s内电流方向变化10次c.t0.1 s时，线圈平面与磁场方向平行d.1 s内线圈转5圈答案bd解析由题图知t0.2 s，故f hz5 hz，即1 s内完成5个周期，线圈转5圈，每转1圈电流方向改变2次，故a错误，b、d正确；在t0.1 s时，e0，所以线圈平面与磁场方向垂直，故c错误.6.(多选)下列关于交流电的说法中正确的是()a.交流电气设备的铭牌上所标的电压值和电流值是交流电的峰值b.用交流电流表和交流电压表测定的读数值是交流电的瞬时值c.给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值d.跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交变电流的有效值答案cd解析对于交变电流，在没有特别说明的情况下指有效值，交流电流表和交流电压表测定的读数值是交流电的有效值，交流电气设备的铭牌上所标的电压值和电流值也是有效值，a、b错误，c正确；根据有效值定义可知，d正确.7.通过一阻值r100 的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s.电阻两端电压的有效值为()a.12 v b.4 vc.15 v d.8 v答案b解析根据电流的热效应先计算电流的有效值.由(0.1 a)2r0.4 s2(0.2 a)2r0.1 s2i2r1 s,可得流过电阻的电流的有效值i a,电阻两端电压的有效值为uir4 v,故b正确.8.(多选)图甲、乙分别为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压波形是正弦函数的一部分.下列说法正确的是()a.图甲、图乙均表示交流电b.图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin 100t(v)c.图甲所示电压的有效值为10 vd.图乙所示电压的有效值为10 v答案abd解析根据交变电流的定义，题图甲、乙均表示交流电，题图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin 100t(v)，选项a、b正确；题图甲所示电压的有效值u甲 v10 v，c错误；根据有效值的定义得：t，解得题图乙所示电压的有效值u乙10 v，选项d正确.9.如图所示，矩形线圈面积为s，匝数为n，线圈电阻为r，在磁感应强度为b的匀强磁场中绕垂直磁场方向的oo轴以角速度匀速转动，外电路电阻为r.当线圈由图示位置转过90的过程中，求：(1)通过电阻r的电荷量q；(2)电阻r上所产生的热量q. 答案(1)(2) 解析(1)依题意磁通量的