人教版选修32 5.2 描述交变电流的物理量 作业 (1).doc

课时作业(十)描述交变电流的物理量一、单项选择题1标有“250 v,0.5 f”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用()a220sin100t vb220 v照明电路中c380sin100t vd380 v动力电路中解析：从该电容器的铭牌知，它的耐压值为250 v，也就是它允许加的最大电压为250 v，对于220 v的照明电路，最大值为220 v311 v，超出了它的耐压值故正确答案为a.答案：a2(北京海淀重点中学测试)将r200 的电阻接入如图所示的交流电路中，电源内阻不计则可判断()a此交流电动势的有效值为311 vb此交流电的频率为100 hzc线圈在磁场中转动的角速度为100 rad/sd在一个周期内电阻r上产生的热量是4.84 j解析：由图象可知该交流电动势的最大值为311 v，则其有效值e220 v，选项a错误；在一个周期内电阻r上产生的热量qt4.84 j，选项d正确；由图象可知该交流电周期t0.02 s，其频率f50 hz，选项b错误；线圈在磁场中转动的角速度100 rad/s，选项c错误答案：d3电阻r1、r2与交流电源按照图甲的方式连接，r110 ，r220 合上开关s后，通过电阻r2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则()a通过r1的电流有效值是1.2 abr1两端的电压有效值是6 vc通过r2的电流最大值是1.2 adr2两端的电压最大值是6 v解析：从图象可以看出，交变电流中电流最大值为0.6 a，电流有效值为：i0.6 a，r1两端电压有效值为u1ir16 v，r2两端电压最大值为umimr20.620 v12 v，综上所述，正确选项为b.答案：b4一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 ，现外接一只电阻为95 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解析：电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图象知电动势的最大值em220 v，有效值e220 v，灯泡两端电压u209 v，a错；由图象知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；灯泡的实际功率p w459.8 w，c错；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qri2rt2.2251 j24.2 j，d对答案：d5如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，在改变线圈的转速后，产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下说法正确的是()a线圈先后两次转速之比为23b通过线圈的磁通量最大值之比为32c先后两次交流电的最大值之比为32d先后两次交流电的有效值之比为解析：由正弦交流电的图象可知，a、b两交变电流的周期之比为23，t，2n，所以线圈前后两次转速之比为32，选项a错误；电压最大值umnbs，前后两次交变电流的最大值之比为32，选项c正确；通过线圈的磁通量最大值bs，通过线圈的磁通量最大值之比为11，选项b错误；由最大值与有效值的关系可知，先后两次交流电的有效值之比为32，选项d错误答案：c二、多项选择题6关于正弦式交变电流的周期和频率，下列说法中正确的是()a交变电流最大值出现两次的时间间隔等于周期的一半b1 s内交变电流出现最大值的次数等于频率c交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍d50 hz的交变电流，其周期等于0.05 s解析：根据周期的定义知选项a正确，选项b错误因为在一个周期的时间内，交变电流会出现正向和负向最大值各一次，但相邻两个峰值的时间间隔为半个周期交变电流在一个周期内方向改变两次，即方向变化的频率为交变电流频率的2倍，故选项c正确由t s0.02 s，知选项d错误答案：ac7关于交变电流的有效值u和最大值um，下列说法中正确的是()a任何形式的交变电流都具有u的关系b对于正(余)弦式交变电流，有uc照明电压220 v、动力电压380 v指的都是有效值d交流电压表和交流电流表测的都是交变电流的最大值解析：对于正弦式交变电流，有u，对其他形式的交变电流该式不一定成立，所以a错误、b正确；对交变电流而言，没有特殊说明的情况下，电流和电压均指有效值，所以c正确；电流表和电压表测的都是有效值，所以d错误答案：bc8有一交变电流如图所示，则由此图象可知()a它的周期是0.8 sb它的峰值是4 ac它的有效值是2 ad它的频率是0.8 hz解析：由图象可得t0.8 s，f1.25 hz，故a对、d错；由图象可得im4 a，故b对；因电流为非正弦式交流电，故有效值i2 a，c错答案：ab9一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 s1.因2f，所以f50 hz；由t得t s0.02 s；当t0.05 s时，e220sin5(v)0.故b、c选项正确答案：bc10如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为t，转轴o1o2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 a那么()a线圈消耗的电功率为4 wb线圈中感应电流的有效值为2 ac任意时刻线圈中的感应电动势为e4costd任意时刻穿过线圈的磁通量为sint解析：从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，电流的瞬时表达式为iimcost,1 aim，i a，故b错误；线圈消耗的电功率pi2r4 w，故a正确；感应电动势的瞬时表达式为eimrcost4cost，故c正确；bsm4 v，m，则任意时刻穿过线圈的磁通量msintsint，故d错误答案：ac三、非选择题11如图所示，在匀强磁场中有一个内阻r3 、面积s0.02 m2的半圆形导线框可绕oo轴旋转已知匀强磁场的磁感应强度b t若线框以100 rad/s的角速度匀速转动，且通过电刷给“6 v,12 w”的小灯泡供电，则：(1)若从图示位置开始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)从图示位置开始，线框转过90的过程中，通过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？(3)由题目所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡的实际功率为多大？解析：(1)线框转动时产生感应电动势的最大值embs0.02100 v10 v因线框转动从平行于磁感线位置开始计时，则感应电动势的瞬时值表达式eemcost10cos(100t) v.(2)线框转过90过程中，产生的平均电动势，流过的电荷量qt，灯泡电阻r 3 .故q c c，与线框转动的快慢无关(3)线框产生的感应电动势的有效值e10 v，灯泡两端电压ur5 v因u6 v，故灯泡不能正常发光，其实际功率p w w.答案：(1)e10cos(100t) v(2) c无关(3)不能 w12如图所示，一小型发电机内有n100匝的矩形线圈，线圈面积s0.10 m2，线圈电阻可忽略不计在外力作用下矩形线圈在磁感应强度b0.10 t的匀强磁场中，以恒定的角速度100 rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴oo匀速转动，发电机线圈两端与r100 的电阻构成闭合回路求：(1)线圈转动时产生的感应电动势的最大值；(2)从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90的过程中通过电阻r的电荷量；(3)线圈匀速转动10 s，电流通过电阻r产生的焦耳热解析：(1)线圈匀速转动时产生的感应电动势的最大值为emnbs1000.100.10100 v3.14102 v.(2)设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转