教科版选修32 2.2 描述交流电的物理量 作业.doc

2.2 描述交流电的物理量 作业1下列提到的交流电，不是指有效值的是()a交流电压表的读数b保险丝熔断电流c电容器击穿电压d220v交流电压答案c解析电容器击穿电压指电容器两端允许加的电压的最大值2下列说法正确的是 ()a交变电流的有效值就是它的平均值b任何交变电流的有效值都是它最大值的c如果交变电流接在电阻r上产生的热量为q，那么该交变电流的有效值为d以上说法均不正确答案d解析有效值是根据电流的热效应定义的，平均值并不是有效值，例如线圈在匀强磁场中转动一圈，其平均电动势为零，故a错在正弦(余弦)交变电流中，其有效值为最大值的，对于其他交变电流并不一定满足此关系，故b错交变电流要产生热量需要一定的时间，c选项中没有告诉时间，因此是错误的3下列关于交变电流的说法正确的是 ()a若交变电流的峰值为5a，则它的最小值为5ab用交流电流表测交变电流时，指针回摆动c我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50hz，故电流方向每秒改变100次d正弦交变电流i20sin (10t) a的峰值为20a，频率为100hz答案c解析电流的负值表示电流方向与规定的正方向相反，不表示大小，a项错误；交流电流表测交变电流时，指针不会回摆动，b项错误；我国工农业生产和生活用的交变电流，周期为0.02s，交流电方向一个周期改变两次，所以每秒改变100次，c项正确；由2f得正弦交变电流i20sin (10t) a的频率为5hz，d项错误4如图1甲是小型交流发电机的示意图，两磁极n、s间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表线圈绕垂直于磁场方向的水平轴oo沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是 ()图1a电流表的示数为10ab线圈转动的角速度为50rad/sc0.01s时线圈平面与磁场方向平行d0.02s时电阻r中电流的方向自右向左答案ac5电阻r1、r2与交流电按照如图2甲所示方式连接，r110、r220.合上开关s后，通过电阻r2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示则()图2a通过r1的电流的有效值是abr1两端的电压有效值是6vc通过r2的电流的最大值是adr2两端的电压最大值是6v答案b解析由题图乙可得，正弦交变电流的最大值ima，所以电流的有效值ia，电阻r1、r2串联，所以电流的最大值均为a，有效值均为a由欧姆定律uir得，u1ir16v，所以u1mu16v；u2ir212v，u2mu212v.6.在图3所示电路中，a是熔断电流i02a的保险丝，电阻可不计，r是可变电阻，s是交流电交流电的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220sin (314t) v为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()图3a110b110c220d220答案b解析e220v，rmin110，故b正确7如图4所示，一个“”形线框处在磁感应强度大小为b的匀强磁场中，oo为磁场的边界现使线框以角速度绕轴oo匀速转动，通过金属转轴和电刷与阻值为r的外电阻相连已知线框各边长均为l，总电阻为r，不计转轴与电刷的电阻，则电路中电流的有效值为()图4a.b.c.d.答案d解析由交流电产生的原理可知，线框以图示位置为起点，以转过角度为阶段分析，在0内产生顺时针方向的电流，内无电流产生，2内产生逆时针方向的电流，、时产生的电流值最大为im.由交流电有效值定义可得：()2r总0()2r总i2r总t，得i，所以d正确8阻值为1的电阻上通以交变电流，其it关系如图5所示，则在01s内电阻上产生的热量为 ()图5a1jb1.5jc2jd2.8j答案d解析因为所加的电流为交变电流，大小在变化，所以只能分时间段求热量在01s内有效电流的瞬时值大小为1a和2a的时间段分别为t10.4s，t20.6s，所以qirt1irt22.8j.9某一交变电流的电压波形如图6所示，求这一交变电流的电压的有效值u.图6答案2v解析假设让一直流电压u和如题图所示的交流电压分别加在同一电阻两端，交变电流在一个周期内产生的热量q12().直流电在一个周期内产生的热量q2t.由交变电流有效值的定义知q1q2，代入数据解得u2v.10矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为()a.b.c2d答案b11如图7所示是某正弦交变电流的图像，根据图像求其峰值、周期和角速度，并写出交变电流的瞬时值表达式图7答案2a0.02s100rad/si2sin (100t) a解析由图像可知，交变电流的周期为t0.02s，角速度为100rad/s故其瞬时值表达式为iimsin100t当t0.0025s时，i1.414a所以imsin (1000.0025)1.414a解得im2a所以i2sin (100t) a.12.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