学年高中物理第五章交变电流第节描述交变电流物理量课时作业新人教版选修2

1、学年高中物理第五章交变电流第节描述交变电流的物理量课时作业新人教版选修学年高中物理第五章交变电流第节描述交变电流的物理量课时作业新人教版选修PAGE学年高中物理第五章交变电流第节描述交变电流的物理量课时作业新人教版选修第2节描述交变电流的物理量随堂检测1(高考四川卷)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈绕OO匀速转动，以以下列图矩形线圈ab边和cd边产生的感觉电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压()A峰值是e0B峰值是2e0C有效值是eqf(r(2),2)Ne0D有效值是eqr(2)Ne0分析：选D.

2、因每匝矩形线圈ab边和cd边产生的电动势的最大值都是e0，每匝中ab和cd串连，故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e0.N匝线圈串连，整个线圈中感觉电动势的最大值为2Ne0，因线圈中产生的是正弦交流电，则发电机输出电压的有效值Eeqr(2)Ne0，应选项D正确2.(多项选择)(2018浙江义乌群星外国语月考)有一交变电流以以下列图，则由此图象可知()A它的周期是0.8sB它的峰值是4AC它的有效值是2eqr(2)AD它的频率是0.8Hz分析：选AB.由图象可知，周期为0.8s，频率为1.25Hz，选项A正确，D错误；峰值是4A，选项B正确；因图示交流电不是正弦交流电，故有效值不是2eqr(2)

3、A，选项C错误3(多项选择)(2016高考全国卷)如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面现使线框M、N在t0时从图示地址开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感觉电流的周期都等于TC在teqf(T,8)时，两导线框中产生的感觉电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感觉电流的有效值也相等分析：选BC.当导线框N圆满进入磁场后，经过线框的磁通量将不变，故无感觉电流产

4、生，因此它不会产生正弦交流电，A项错误；导线框每转动一圈，产生的感觉电流的变化为一个周期，B项正确；在teqf(T,8)时，导线框转过角度为45，切割磁感线的有效长度相同，均为绕圆心的转动切割形式，设圆弧半径为R，则感觉电动势均为Eeqf(1,2)BR2，C项正确；导线框N转动的一个周期内，有半个周期无感觉电流产生，因此两导线框的感觉电动势的有效值其实不一样样样，由闭合电路欧姆定律可知，两导线框的电阻相等时，感觉电流的有效值必然不一样样样，D项错误4(2018吉林长春十一中月考)以以下列图，线圈的面积是0.1m2，共50匝，线圈电阻为r1，外接电阻R9，匀强磁场的磁感觉强度Beqf(2,)T，

5、当线圈以5r/s的转速匀速旋转时，求：(1)若从中性面开始计时，写出线圈感觉电动势的瞬市价表达式(2)电路中电压表示数是多少？分析：(1)若从中性面开始计时，线圈中感觉电动势的瞬市价表达式为eEmsint.其中2n10rad/s，EmNBS50eqf(2,)0.110100V.故线圈中感觉电动势的瞬市价表达式为e100sin10t(V)(2)电动势的有效值为Eeqf(Em,r(2)50eqr(2)V电压表的示数为UIReqf(E,Rr)R45eqr(2)V答案：(1)e100sin10t(V)(2)45eqr(2)V课时作业一、单项选择题1(2018江西抚州临川一中测试)关于以以下列图的电流i

6、随时间t做周期性变化的图象，以下说法中正确的选项是()A电流做周期性变化，是交流电B电流的周期是0.02sC电流的有效值是0.2AD电流的最大值是0.2A分析：选D.由图象可知，电流的方向不变，而大小做周期性变化，因此不是交流电，而是直流电，电流的周期是0.01s，最大值是0.2A，A、B、C错误，D正确2(2018黑龙江大庆中学检测)一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e220eqr(2)sin100t(V)关于这个交变电流，以下说法中正确的选项是()A交变电流的频率为100HzB电动势的有效值为220VCt0时，穿过线圈的磁通量为零Dt0时，线圈平面与中性面垂直分析：选B.该交变

7、电流的频率为feqf(,2)eqf(100,2)Hz50Hz，故A项错误；电动势的有效值为eqf(220r(2),r(2)V220V，故B项正确；t0时，瞬时电动势为零，因此线圈平面与磁场垂直，此时线圈平面处在中性面上，故C、D错误3.以以下列图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1，外接R9的电阻闭合开关S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10eqr(2)sin(10t)V，则()A该交变电流的频率为10HzB该电动势的有效值为10eqr(2)VC外接电阻R所耗资的电功率为10WD电路中理想交流电流表A的示数为1A分析：选D.由发电机产生的感觉电动势的表达式e10eqr(2)s

8、in(10t)V可知，该交流电为正弦式交变电流，其感觉电动势的瞬市价表达式为eEmsint，由两式比较可知Em10eqr(2)V，10rad/s，又由于2f，解得f5Hz，应选项A错误；依照正弦式交变电流有效值与峰值的关系可知，该电动势的有效值为Eeqf(Em,r(2)10V，应选项B错误；理想交流电流表测量的是电路中总电流的有效值，依照闭合电路欧姆定律有Ieqf(E,Rr)1A，外接电阻R所耗资的功率为PI2R9W，应选项C错误，选项D正确4一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，耗资电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其耗资的电功率为eqf(P,2).若是电热器电阻不变，则

9、此交流电源输出电压的最大值为()A5VB5eqr(2)VC10VD10eqr(2)V分析：选C.电热器接到直流电源上，由功率表达式Peqf(U2,R)可知，Peqf(Ueqoal(2,1),R)eqf(100,R).当其接到交流电源上时，有eqf(P,2)eqf(Ueqoal(2,2),R)，则U2eqf(r(2),2)U1，U2为正弦交流电的有效值，则此交流电的最大值Umeqr(2)U210V，C正确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，外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则()A电压表V的示数为220VB电路中的电流方向每秒钟改变5

10、0次C灯泡实质耗资的功率为484WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J分析：选D.电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由题图甲知电动势的最大值Em220eqr(2)V，有效值E220V，灯泡两端电压Ueqf(RE,Rr)209V，A错；由题图甲知T0.02s，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，B错；灯泡的实质功率Peqf(U2,R)eqf(2092,95.0)W459.8W，C错；电流的有效值Ieqf(E,Rr)2.2A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QrI2rt2.225.01J24.2J，D对6(2018黑龙江七台河期末联考)如图为小型旋转电枢式交流发

11、电机的原理图，其矩形线圈在磁感觉强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R10连接，t0时线圈以T0.02s的周期从图中地址开始转动，转动时理想交流电压表示数为10V则()A电阻R上的电功率为20WBR两端的电压u随时间变化的规律是u10eqr(2)cos100t(V)C0.02s时R两端的电压瞬市价为零D经过R的电流i随时间t变化的规律是ieqr(2)cos50t(A)分析：选B.电阻R耗资的功率为Peqf(U2,R)eqf(102,10)W10W，故A错误；产生的感觉电动势的最大值为Emeqr(2)U10eqr(2)V，由题可知，周期为T0

12、.02s，角速度eqf(2,T)100rad/s，故R两端的电压u随时间t变化的规律是u10eqr(2)cos100t(V)，故B正确；0.02s时磁通量的变化率最大，此时产生的感觉电动势最大，故C错误；Imeqf(Em,R)eqf(10r(2),10)Aeqr(2)A，则经过R的电流i随时间t变化的规律是ieqr(2)cos100t(A)，故D错误7(2018北京旭日区测试)电阻R1、R2与交流电源依照图甲所示方式连接，R110，R220.合上开关S后，经过电阻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经过R1的电流有效值是1.2ABR1两端的电压有效值是6VC经过R2的电流

13、有效值是1.2eqr(2)ADR2两端的电压最大值是6eqr(2)V分析：选B.第一从交流电图象中找出交变电流的最大值，即经过R2的电流最大值为0.6eqr(2)A，由正弦式交变电流最大值与有效值的关系Imeqr(2)I可知，其有效值为0.6A，由于R1与R2串连，因此经过R1的电流有效值也是0.6A，选项A、C错；R1两端电压有效值为U1IR16V，选项B对；R2两端电压最大值为U2mImR20.6eqr(2)20V12eqr(2)V，选项D错二、多项选择题8(2018河北邢台期末)一正弦交流电的电压随时间变化的规律以以下列图，由图可知()A该交流电的频率为50HzB该交流电的电压的最大值为

14、20eqr(2)VC该交流电的电压的有效值为10eqr(2)VD若将该交流电电压加在阻值R10的电路两端，则电阻耗资的功率为20W分析：选CD.由图可知，周期T0.04s，频率f1/T25Hz，故A错误；由图可知，交流电的电压的最大值为20V，故B错误；交流电的电压的有效值为Ueqf(Um,r(2)eqf(20,r(2)V10eqr(2)V，故C正确；功率Peqf(U2,R)eqf(（10r(2)）2,10)W20W，故D正确.9(2018山西应县一中检测)一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图象以以下列图，则以下说法中正确的选项是()At0时辰，线圈

15、平面与中性面平行Bt0.01s时辰，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大Ct0.02s时辰，线圈中有最大感觉电动势Dt0.03s时辰，线圈中有最大感觉电流分析：选BCD.t0时辰，磁通量为零，线圈平面与中性面垂直，故A错误t0.01s时辰，磁通量为零，感觉电动势最大，磁通量的变化率最大，故B正确t0.02s时辰，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感觉电动势最大，故C正确t0.03s时辰，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感觉电动势最大，感觉电流最大，故D正确10(2018吉林长春十一中检测)图甲为一台小型发电机表示图，产生的感觉电动势随时间变化如图乙所示已知发电机线圈的匝数为10匝，电阻r2，外电路的

16、小灯泡电阻恒为R6，电压表、电流表均为理想电表以下说法正确的选项是()A电压表的读数为3VB电流表读数为0.5AC1秒内流过小灯泡的电流方向改变25次D线圈在转动过程中，磁通量最大为eqf(0.008r(2),)(Wb)分析：选ABD.由图象可知，电动势最大值为Em4eqr(2)V，因此有效值为Eeqf(Em,r(2)4V，电路中电流为Ieqf(E,Rr)0.5A，电压表的读数为UIR0.56V3V，故A、B正确；由图象可知，周期为T0.04s，因此频率为25Hz，线圈转一圈，电流方向改变2次，因此1秒内流过小灯泡的电流方向改变50次，C错误；EmNBS4eqr(2)V，得磁通量最大为eqf(

17、0.008r(2),)(Wb)，故D正确三、非选择题11.以以下列图，矩形线圈abcd在磁感觉强度B2T的匀强磁场中绕轴OO以角速度10rad/s匀速转动，线圈共10匝，电阻r5，ab0.3m，bc0.6m，负载电阻R45.(1)写出从图示地址开始计时线圈中感觉电动势的瞬市价表达式；(2)求电阻R在0.05s内产生的热量；(3)求0.05s内流过电阻R的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动)分析：(1)电动势的最大值为EmnBS1020.30.610V113.04V故瞬市价表达式eEmcost113.04cos(10t)V.(2)电流的有效值Ieqf(Im,r(2)eqf(Em,r(2)（Rr）

18、)1.6A因此0.05s内R上产生的热量QI2Rt5.76J.(3)平均感觉电动势为：eqo(E,sup6()neqf(,t)72V平均感觉电流为：eqo(I,sup6()eqf(eqo(E,sup6(),Rr)1.44A因此经过电阻R的电荷量为：qeqo(I,sup6()t0.072C.答案：(1)e113.04cos(10t)V(2)5.76J(3)0.072C12某兴趣小组设计了一种发电装置，以以下列图在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场所区的圆心角均为eqf(4,9)，磁场均沿半径方向匝数为N的矩形线圈abcd的边长abcdl、bcad2l.线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场在磁场中，两条边所经过处的磁感觉强度大小均为B、方向向来与两边的运动方向垂直线圈的总电阻为r，外