鲁科版选修32 3.2 交变电流是怎样产生的 作业 (2).doc

3.2 交变电流是怎样产生的 作业1一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示由图可知()a该交变电流的电压瞬时值的表达式为u100 sin(25t)vb该交变电流的频率为25 hzc该交变电流的电压的有效值为100 vd若将该交流电压加在阻值为r100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 w解析从图中可知，交变电流周期t4102s，峰值电压um100 v，故交变电流的频率f25 hz，有效值u50v；加在r100 的电阻上时的热功率p50 w；电压瞬时值表达式uumsin t100sin(50t)v，正确选项为b、d.2一矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交变电动势e随时间t变化的规律如图所示，下列说法中正确的是()a此交流电的频率为0.2 hzb此交变电动势的有效值为1 vct0.1 s时，线圈平面与磁场方向平行d在线圈转动过程中，穿过线圈的最大磁通量为 wb解析由图可知，此交流电的周期t0.2 s，频率f5 hz，a错；ev，b错t0.1 s时，电动势为0，线圈平面与磁感线垂直，c错因emnbs，其中n10，10，故bs wb，d正确3电阻为1 的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦交流电的图象如图图线a所示；当调整线圈转速后，该线圈中所产生的正弦交流电的图象如图图线b所示，以下关于这两个正弦交变电流的说法正确的是()a在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零b线圈先后两次转速之比为32c交流电a的电动势的有效值为5 vd交流电b的电动势的最大值为5 v解析由题图象可知，t0时刻线圈中的感应电流为0，感应电动势为0，穿过线圈的磁通量的变化率为0，所以穿过线圈的磁通量最大，选项a错误；由图象可得线圈先后两次转动的周期之比为0.40.623，选项b正确；由图象可得交流电a的电流的最大值为10 a，有效值为 a5 a，又矩形线圈的电阻为1 ，所以交流电a的电动势的有效值为5 v，选项c正确；由enbs，可得电动势与周期成反比，所以交流电b的电动势的最大值为 v，选项d错误4如图所示，好多同学家里都有调光电灯、调速电风扇，过去是用变压器实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件实现的，为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每个二分之一周期内，前周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为()aum/2b2umcum/2 d.um解析此图象所示电压与正弦半波电压等效，由t，得：u.答案a5如图甲所示为电热毯电路示意图，交流电压u311sin 100tv，当开关s接通时，电热丝的电功率为p0；当开关s断开时，加在电热丝上的电压如图乙所示，则()a开关接通时，交流电压表的读数为220 vb开关接通时，交流电压表的读数为311 vc开关断开时，交流电压表的读数为311 v，电热丝功率为d开关断开时，交流电压表的读数为156 v，电热丝功率为解析交流电压表的读数为有效值，计算热功率要用有效值开关接通时，交流电压峰值um311 v，所以有效值u220 v，a正确；开关断时，取一个周期t，电热丝产生的热量减半，所以由p，电热丝功率为，由p，电压有效值为156 v，电压表示数为156 v，d正确6如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比w甲w乙为()a1 b12c13 d16解析计算电功时，i要用有效值图甲中，由有效值的定义得()2r21020()2r2102ir6102，得i1a；图乙中，电流的值不变，i21 a，由wi2rt可以得到w甲w乙13.c正确7标有“220 v,0.5 f”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用？()a220sin 100t v b220 v的照明电路中c380sin 100t v d380 v的照明电路中答案a8风速仪的简易装置如图甲所示在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v2，且v2v1，则感应电流的峰值im、周期t和电动势e的变化情况是()aim变大，t变小 bim变大，t不变cim变小，t变小 dim不变，e变大解析风速增大，周期t变小，电动势e变大，感应电流的峰值im变大，选项a正确9如图所示，交流电压u311sin(314t)v加在阻值为220 的电阻两端，则()a电压表的读数为311 vb电流表的读数为1.14 vc电流表的读数为1 ad2 s内电阻产生的电热是440 j解析电压表测的是有效值，故读数为v，电流表示数应为1.0 a，故c、d正确10在图所示电路中，a是熔断电流i02 a的保险丝，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()a110 b110 c220 d220 解析u220 v，rmin110 .答案b11如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴oo匀速转动，线圈的匝数n100，电阻r10 ，线圈的两端经集流环与电阻r连接，电阻r90 ，与r并联的交流电压表为理想电表在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电路中电压表的示数；(3)r上的热功率解析(1)交流发电机产生电动势的最大值emnbs而mbs，所以em由t图线可知：m2.0102wbt6.28102s，所以em200 v.(2)电动势的有效值e100 vue100 v90 v127.3 v.(3)r上的功率为：prw180 w.12如图所示，线圈面积为0.05 m2，共100匝，线圈总电阻为1 ，与外电阻r9 相连，线圈在bt的匀强磁场中绕oo轴以转速n300 r/min匀速转动从线圈处于中性面开始计时，求： (1)电动势的瞬时表达式；(2)两电表a 、v 的示数；(3)线圈转过 s时电动势的瞬时值；(4)线圈转过 s的过程中，通过电阻的电荷量；(5)线圈匀速转一周外力做的功解析本题考查交变电流“四值”的应用，关键是熟练掌握交变电流“四值”表达式的意义(1)emnbs，2n，因为n300 r/min5 r/s，2n25 rad/s10 rad/s，所以emnbs1000.0510 v100 v.从线圈转到中性面开始计时，则eemsint，所以e100sin10tv.(2)此时两表的示数：i a