人教版选修11 3.3交变电流 课时作业 .doc

课时训练14交变电流题组一交变电流的产生及其变化规律1.如下图中的电流i随时间变化的图象中,不表示交变电流的是()解析:方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特性.选项a中电流虽然周期性变化,但方向不变,属于脉动直流电,不是交变电流.选项b电流大小虽不变,但方向周期性变化,也是交变电流,故选a.答案:a2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈通过中性面时,下列说法中正确的是()a.穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大b.穿过线圈的磁通量为零,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为零d.穿过线圈的磁通量为零,线圈中的感应电动势为零答案:c3.如图是一个正弦式交变电流的图象,下列说法正确的是() a.周期是0.20 s,电流的峰值是10 ab.周期是0.10 s,电流的峰值是10 ac.频率是5 hz,某时刻的电流i=10sin 5t ad.频率是0.2 hz,某时刻的电流i=10sin 0.2t a解析:由图象可知:t=0.20 s,im=10 a则f=5 hz,而=10,则某时刻的电流i=10sin 10t a.故选项a正确,b、c、d错误.答案:a4.(双选)一正弦式交变电流的电压随时间变化规律如图所示,由图可知()a.该交流电压的峰值为100 vb.该交流电压的周期为0.04 sc.该交流电压的有效值为100 vd.该交流电压的频率为50 hz解析:由u-t图象可知,该交流电压峰值为100 v,则有效值u=50 v,而周期t=0.04 s,则频率f=25 hz,故选项a、b正确.答案:ab题组二交变电流有效值与峰值5.下面提到的交变电流的数字,哪些不是指的有效值()a.交流电压表的读数b.保险丝的熔断电流c.电容器的击穿电压d.380 v动力电压中的“380 v”解析:电容器的击穿电压应指交流电压的最大值,其余三项均指有效值.答案:c6.目前,我国照明电路的电压瞬时值表达式为u=311sin 100t v,则我国照明电路的电压有效值与频率分别为()a.220 v,50 hzb.311 v,50 hzc.220 v,60 hzd.311 v,60 hz解析:由电压表达式知um=311 v,=100 rad/s,则ue=220 v,f= hz=50 hz,故选项a正确.答案:a7.如图是验证电容器特性的实验电路图.电路正常工作时,对于灯l1、l2的分析正确的是()a.l1、l2都亮b.l1、l2都不亮c.l1亮,l2不亮d.l1不亮,l2亮解析:由于电容器有“隔直”作用,电流不能通过电容器.因此电路正常工作时l1不亮,l2亮,故选项d正确.答案:d8.如图(a)所示的正弦式交变电流,接入图(b)所示电路的m、n两端.已知图(b)电路中的定值电阻r=110 ,电流表a为理想电流表,c为击穿电压为250 v的电容器,d为熔断电流i0=2.5 a 的保险丝,则下列说法中正确的有()a.电流表读数为2.82 ab.若将电容器c接到p、q两点之间,电容器c不会被击穿c.保险丝d接入电路中的图示位置,肯定会被熔断d.若保险丝不被熔断,在10个周期内,电阻r放出的热量为88 j解析:由题给出的交流电压的图象可知,该交流电压的最大值um=311 v,有效值ue=220 v,周期t=0.02 s.交流电流表所测得的电流值为有效值,因而电流表读数i=2 a,选项a错误.电容器的击穿电压是指电容器被击穿时电压值的下限.因而与之相对应的应该是交流电压的最大值,亦即电容器c只能接入电压的最大值小于250 v的交流电路中,今将其接入p、q两点之间会被击穿,选项b错误.保险丝的熔断是由于电流的热效应所致,熔断电流值指的是电流的有效值,i0=2.5 a2 a,所以保险丝d不会被熔断,选项c错误.交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,所以计算电阻r上放出的热量时应该用有效值计算,10个周期内电阻r上放出热量q=i2rt=22110100.02 j=88 j,选项d正确.答案:d9.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?答案:不能.因为220 v交流电压的最大值为220 v311 v250 v,所以会将电容器击穿.10.一交流发电机产生的电动势e=220sin 100t v,把它加到阻值为100 的电阻两端,在1 min内产生多少热量?解析:电流有效值ie= a= a所以由焦耳定律知q=rt=10060 j=14 520 j.答案:14 520 j(建议用时:30分钟)1.关于交变电流与直流电的说法中,正确的是() a.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流b.直流电的大小可以变化,但方向一定不变c.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的d.直流电的方向可以发生周期性变化解析:直流电与交变电流的区别在于电流的方向是否变化,方向不变的为直流电,方向变化的为交变电流,故b项正确.答案:b2.某交流电压为u=10sin 314t v,则()a.击穿电压为10 v的电容器能直接接在此电源上b.把电磁打点计时器接在此电源上,打点周期为0.01 sc.把额定电压为10 v的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡将被烧坏d.把额定电压为10 v的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡能正常发光解析:电容器的击穿电压应该是交变电流的最大值,所以a错误;交变电流的频率为50 hz,周期为0.02 s,b错误;小灯泡的额定电压为有效值,c错误,d正确.答案:d甲3.如图甲所示,单匝矩形线圈的一半放在理想边界的匀强磁场中,边界左边磁感应强度为b,边界右边磁感应强度为0,线圈轴oo与磁场的边界重合,线圈按图示方向(俯视逆时针)匀速转动,开始计时的时刻线圈平面与磁场方向垂直,规定电流方向沿abcd为正方向,则线圈中感应电流随时间变化的图象是图乙中的()乙解析:单匝线圈的一半放在磁场中绕轴转动,能够产生感应电动势的是ad边或bc边,当线圈转过题图甲所示位置时,ad边的瞬时速度方向垂直纸面向外,与磁场方向平行,瞬时感应电动势为0;在转过此位置后的四分之一周期内,ad边的速度有了向右的分量,产生的感应电动势方向由d到a,与规定的正方向相同,且随着ad边向右的速度分量越来越大,感应电动势越来越大,呈正弦规律变化;转过四分之一周期后,ad边转出磁场,bc边进入磁场;在时间内,bc边产生的感应电动势方向由b到c,与规定的正方向相同,大小逐渐减小;在t=时,感应电动势为0;此后的四分之一周期电流方向反向,分析方法同上,所以线圈中感应电流随时间变化的图象为d.答案:d4.某实验电路如图所示,电路接入交变电流,灯亮,保持电压不变使频率逐渐增大,观察到灯逐渐变亮,则x接入的是()a.电容器b.电感器c.电阻器d.保险丝解析:电容器具有“通高频,通交流”的特点,频率越高,它在电路中分得的电压越小,而灯l分得的电压就越大,故越亮,所以选a.答案:a5.关于正弦式交变电流的有效值,下列说法中不正确的是()a.有效值就是交变电流在一周期内的平均值b.交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的c.在交流电路中,交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值d.对于正弦式交变电流,最大值的二次方等于有效值二次方的两倍解析:交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的,所以选项a错误,符合题意,b正确,不符合题意;交流电流表和交流电压表的示数是有效值,故选项c正确,不符合题意;对正弦式交变电流,最大值与有效值的关系是um=ue,im=ie,故选项d正确,不符合题意.答案:a6.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.下列说法中正确的是()a.交变电流的周期为0.125 sb.交变电流的频率为8 hzc.交流电压的有效值为20 vd.交流电压的最大值为20 v解析:由题图可知交变电流的周期t=0.250 s,频率f=4 hz,故选项a、b错误;由题图知交流电压最大值um=20 v,所以有效值ue=10 v,所以选项c错误,选项d正确.答案:d7.如图所示为某品牌电热水器的铭牌,从表中读取的信息可知所用交变电流的频率是多少?周期是多少?计算该热水器所加电压的最大值是多少?型号3d22oh-j1(ge)额定电压220 v额定容量35 l额定频率50 hz额定最高温度75 储水模式额定功率5 000 w3d模式额定功率5 000 w防水等级1px4额定内压0.8 mpa解析:由图表知,频率f=50 hz,所以周期t= s=0.02 s.由题表知该热水器所加交流电压的有效值ue=220 v,所以最大值um=ue=220 v.答案