－人教版选修32 5.2 描述交变电流的物理量 作业.doc

5.2 描述交变电流的物理量 作业1(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e220sin100t v，则()a交流电的频率是100 hzbt0时，线圈位于中性面c交流电的周期是0.02 sdt0.05 s时，e有最大值答案bc解析由瞬时值表达式知：感应电动势按正弦规律变化，所以t0时，线圈位于中性面。角速度100 rad/s。因2f，所以f hz50 hz；由t得t s0.02 s；当t0.05 s时，e220sin5 v0。故b、c选项正确。2 (多选)矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交变电流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是()a交变电流电压的有效值为36 vb交变电流电压的最大值为36 v，频率为0.25 hzc2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大d1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快答案bc解析由图象可知，该交变电流为正弦交变电流，电压的最大值为36 v，有效值为36 v，周期t4 s，则f0.25 hz，故a错误，b正确；1 s末电压达到最大值，线框平面应与磁场平行，故d错误；2 s末交流电压为零，线框平面与磁场垂直，磁通量最大，故c正确。3有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 v”的字样，这“220 v”是指()a交流电压的瞬时值 b交流电电压的最大值c交流电电压的平均值 d交流电电压的有效值答案d解析电器铭牌上标的额定电压没有特别说明的一律指有效值，故d项正确。4一根电阻丝接入100 v的恒定电流电路中，在1 min内产生的热量为q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2 min内产生的热量也为q，则该交流电压的峰值是()a141.4 v b100 vc70.7 v d50 v答案b解析由有效值定义得t2t，得：u有uu峰u有uu100 v，所以b对，a、c、d错。5一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甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为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解析电动势的有效值为e v220 v，所以电流的有效值i a2.2 a，所以电压表的示数为uir2.295.0 v209 v，选项a错；交变电流的频率为f50 hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项b错；灯泡实际消耗功率为p灯i2r2.2295.0 w459.8 w，故选项c错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为qi2rt2.225.01 j24.2 j，选项d正确。6如图所示是一个正弦式交变电流的图像，下列说法正确的是()a周期是0.2 s，电流的峰值是10 ab周期是0.15 s，电流的峰值是10 ac频率是5 hz，电流的有效值是10 ad频率是0.2 hz，电流的有效值是7.07 a解析：由图像可知t0.2 s，im10 a，故频率f5 hz，i5 a7.07 a。a正确，b、c、d错误。答案：a7一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为t。从中性面开始计时，当tt时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 v，则此交变电流的有效值为()a2 v b2 v c. v d. v解析：先用代入法求出感应电动势的最大值：由eemsint得2 vemsin()，由此得em4 v，因此有效值为2 v。选项a正确。答案：a8将阻值为5 的电阻接到内阻不计的交流电上，电电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是()a电路中交变电流的频率为0.25 hzb通过电阻的电流为 ac电阻消耗的电功率为2.5 wd用交流电压表测得电阻两端的电压为5 v解析：由图可知，该交变电流的周期为t4102s，故频率为f25 hz；通过电阻的电流最大值为im1 a，有效值i0.707 a，电阻消耗的电功率为pi2r2.5 w。交流电压表测得的应为电阻两端电压的有效值uir v3.5 v。答案：c9一只“220 v,100 w”的灯泡接在u311sin 314t v的交变电上，则下列判断正确的是() 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i0.64 sin 314t a解析：从电压瞬时值表达式知电压有效值为220 v，故“220 v,100 w”灯泡接在此交流电上能正常发光，故a正确。通过灯的电流ia0.45 a，也是与灯串联电流表的示数，故b正确。电压表与灯并联测得的也是灯的电压有效值，故示数为220 v，所以c选项也正确。通过灯的电流的有效值为0.45 a，故其最大值im0.45 a0.64 a，故d选项也正确。本题答案为a、b、c、d。答案：abcd10有一交流发电机模型，用示波器观察到它产生的感应电动势波形如图所示，求：(1)电动势的最大值和有效值；(2)当t s时，电动势的瞬时值，并指出此时线圈相对于磁场的位置；(3)已知线圈面积为16 cm2，共25匝，计算匀强磁场的磁感应强度。答案(1)5 v3.5 v(2)5 v线圈平面跟磁感线平行(4)0.4 t解析(1)由图象可知电动势的最大值