教科版物理选修3

知能演练•轻松闯关如图所示，下列对图像的描述正确的是（）u/V100-500.10.30.4100-500.10.30.40.6该电压是直流电压该电压是交流电压该电压的周期是0.2s该电压的频率是10/3Hz解析：选BD.从图像可以看出每经过0.3s开始重复上一个过程，所以0.3s是一个周期，频率是?Hz,在一个周期内，前0.1s电压为正值，后0.2s电压为负值，表示前后电流方向相反，所以是交变电流，B、D对，A、C错.在相同时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100Q的电阻产生的热量，与一电流为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则（）此交变电流的有效值为3A，峰值为3'处A此交变电流的有效值为3'&A，峰值为6A-电阻两端的交流电压的有效值为300V峰值为300\/2V电阻两端的交流电压的有效值为300'也V，峰值为600V解析：选AC.根据交变电流有效值的定义方法可知，此交变电流的有效值即为该直流电的电流值为3A；根据正弦交变电流有效值与峰值的关系（I=I/'《2）可知，交变电流的峰值为3也maxA；根据部分电路欧姆定律，由U=IR、Umax=ImaxR，得电阻两端的交流电压的有效值为300V，峰值为300*2V，所以选项A、C正确，B、D错误.两只相同的电阻，分别通过简谐波形的交流电和方形波的交流电.两种交变电流的最大值相等，波形如图所示，在简谐波形交流电的一个周期内，简谐波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q］与方形波交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比为#等于（）A.3：1 B.1：2C.2：1 D.4：3解析：选B.题图甲为正弦交流电，其有效值为丁尸导七A.题图乙为方波电流，由于电流的热效应与电流的方向无关，所以其有效值为/=I=1A，因此%=黑=1.2m Q2i2Rt2将阻值为5Q的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时 qv间变化的规律如图所示.下列说法正确的是（）电路中交变电流的频率为0.25Hz "i号/如0%）通过电阻的电流为页A 一5电阻消耗的电功率为2.5W

D.用交流电压表测得电阻两端的电压是5V解析：选C.由图可读出气宓=5V,7=4X10-2s，由了=^得f=0.25X102Hz,故A错.由I=嘉=1A,而I=*=¥2A,故B错.由P=.R=(鸟X5W=2.5W,故C正确.交maxR 2 2 R2，流电压表测得有效值为5寸2V,故D错.5.(2011-高考安徽卷)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感

应强度为B.电阻为R、半径为5.(2011-高考安徽卷)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感

应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的0轴以角速度刃匀速转动(。轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为(A.BL小2RB.'J2BL23

2RC.寸2BL23

4RBLgdf解析：选D.扇形闭合导线框切割磁感线的有效长度始终是半径L,各点的平均速度v=L^,导线框进磁场和出磁场时有感应电流产生，由法拉第电磁感应定律和有效值的定义有：E=TOC\o"1-5"\h\zBL2WE2T BL23--—,-X-=I2RT，可得I=AD，故D正确，a、B、C错误.2 R4 4R6.如图所示，两只阻值不相同的电阻，阻值之比为1：2，分别通以正弦波和方波电流.电流的最大值相等，则两只电阻产生的热功率的比是()A.1：4 B.1：2C.1：1 D.2：1解析：选A.正弦波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为Q正=(*2)2rt,则P正=0正=2R,方波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为Q=12X2RT,则P冬=2R,p^=1,方 方T P方4A正确. 方7.(2012-咸阳高二检测)10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=10也sin(20nt)V,求：t=0时线圈的磁通量和磁通量的变化率；线圈从中性面开始转过180°过程中，感应电动势的平均值和最大值之比.解析：线圈转动过程中，根据线圈的磁通量的变化和电动势的变化关系，有因为Em=nBS3=n0*.E_10'也 '、&所以①== —Wb=—Wb.mn310X20n 20nt=0时，电动势e=0,磁通量为最大，如上式.根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化率就是电动势，所以，t=0时磁通量的变化率为0.线圈从中性面开始转过180°过程的时间t=~T=0.05s,

E=E=nX“m-(-气)=]0x2^m=2^2vtnt _E20寸2/n 2"°"v,E7奇寥=n2答案：（1）0（2）=8.（2012-宝鸡市金台区高二检测）右图为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度B=0.5T,线圈匝数N=50匝，每匝线圈面积为0.48m2,转速为150r/min.在匀速转动过程中，从图示位置线圈转过90°开始计时.⑴写出交流感应电动势瞬时值的表达式.（2）画出e-t图线.解析：（1）从线圈平面经过中性面开始计时，则线圈在时间t内转过角度cot,于是瞬时感应电动势e=EmsinWt，其中Em=2NBLv=NBSs.画线时，最大值是正弦图线的峰值，由纵轴上的刻度值标出.交流电的角频率与正弦图线的周期相对应，刃=2n/「而周期由时间轴上的刻度值标出.由题意知：N=50，B=0.5T，2nn2nX1503=f= — rad/s=