人教版選修32 5.2 描述交變電流的物理量 作業(yè) (1).doc

課時作業(yè)(十)描述交變電流的物理量一、單項選擇題1標(biāo)有“250 v,0.5 f”字樣的電容器能接入下面哪個電路中使用()a220sin100t vb220 v照明電路中c380sin100t vd380 v動力電路中解析：從該電容器的銘牌知，它的耐壓值為250 v，也就是它允許加的最大電壓為250 v，對于220 v的照明電路，最大值為220 v311 v，超出了它的耐壓值故正確答案為a.答案：a2(北京海淀重點中學(xué)測試)將r200 的電阻接入如圖所示的交流電路中，電源內(nèi)阻不計則可判斷()a此交流電動勢的有效值為311 vb此交流電的頻率為100 hzc線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度為100 rad/sd在一個周期內(nèi)電阻r上產(chǎn)生的熱量是4.84 j解析：由圖象可知該交流電動勢的最大值為311 v，則其有效值e220 v，選項a錯誤；在一個周期內(nèi)電阻r上產(chǎn)生的熱量qt4.84 j，選項d正確；由圖象可知該交流電周期t0.02 s，其頻率f50 hz，選項b錯誤；線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度100 rad/s，選項c錯誤答案：d3電阻r1、r2與交流電源按照圖甲的方式連接，r110 ，r220 合上開關(guān)s后，通過電阻r2的正弦式交變電流i隨時間t變化的情況如圖乙所示，則()a通過r1的電流有效值是1.2 abr1兩端的電壓有效值是6 vc通過r2的電流最大值是1.2 adr2兩端的電壓最大值是6 v解析：從圖象可以看出，交變電流中電流最大值為0.6 a，電流有效值為：i0.6 a，r1兩端電壓有效值為u1ir16 v，r2兩端電壓最大值為umimr20.620 v12 v，綜上所述，正確選項為b.答案：b4一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5 ，現(xiàn)外接一只電阻為95 的燈泡，如圖乙所示，則()a電壓表的示數(shù)為220 vb電路中的電流方向每秒鐘改變50次c燈泡實際消耗的功率為484 wd發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 j解析：電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由圖象知電動勢的最大值em220 v，有效值e220 v，燈泡兩端電壓u209 v，a錯；由圖象知t0.02 s，一個周期內(nèi)電流方向變化兩次，可知1 s內(nèi)電流方向變化100次，b錯；燈泡的實際功率p w459.8 w，c錯；電流的有效值i2.2 a，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為qri2rt2.2251 j24.2 j，d對答案：d5如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的正弦交流電的圖象，在改變線圈的轉(zhuǎn)速后，產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下說法正確的是()a線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為23b通過線圈的磁通量最大值之比為32c先后兩次交流電的最大值之比為32d先后兩次交流電的有效值之比為解析：由正弦交流電的圖象可知，a、b兩交變電流的周期之比為23，t，2n，所以線圈前后兩次轉(zhuǎn)速之比為32，選項a錯誤；電壓最大值umnbs，前后兩次交變電流的最大值之比為32，選項c正確；通過線圈的磁通量最大值bs，通過線圈的磁通量最大值之比為11，選項b錯誤；由最大值與有效值的關(guān)系可知，先后兩次交流電的有效值之比為32，選項d錯誤答案：c二、多項選擇題6關(guān)于正弦式交變電流的周期和頻率，下列說法中正確的是()a交變電流最大值出現(xiàn)兩次的時間間隔等于周期的一半b1 s內(nèi)交變電流出現(xiàn)最大值的次數(shù)等于頻率c交變電流方向變化的頻率為交變電流頻率的2倍d50 hz的交變電流，其周期等于0.05 s解析：根據(jù)周期的定義知選項a正確，選項b錯誤因為在一個周期的時間內(nèi)，交變電流會出現(xiàn)正向和負(fù)向最大值各一次，但相鄰兩個峰值的時間間隔為半個周期交變電流在一個周期內(nèi)方向改變兩次，即方向變化的頻率為交變電流頻率的2倍，故選項c正確由t s0.02 s，知選項d錯誤答案：ac7關(guān)于交變電流的有效值u和最大值um，下列說法中正確的是()a任何形式的交變電流都具有u的關(guān)系b對于正(余)弦式交變電流，有uc照明電壓220 v、動力電壓380 v指的都是有效值d交流電壓表和交流電流表測的都是交變電流的最大值解析：對于正弦式交變電流，有u，對其他形式的交變電流該式不一定成立，所以a錯誤、b正確；對交變電流而言，沒有特殊說明的情況下，電流和電壓均指有效值，所以c正確；電流表和電壓表測的都是有效值，所以d錯誤答案：bc8有一交變電流如圖所示，則由此圖象可知()a它的周期是0.8 sb它的峰值是4 ac它的有效值是2 ad它的頻率是0.8 hz解析：由圖象可得t0.8 s，f1.25 hz，故a對、d錯；由圖象可得im4 a，故b對；因電流為非正弦式交流電，故有效值i2 a，c錯答案：ab9一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e220sin100t(v)，則()a交流電的頻率是100 hzbt0時，線圈位于中性面c交流電的周期是0.02 sdt0.05 s時，e有最大值解析：由瞬時值表達(dá)式知：感應(yīng)電動勢按正弦規(guī)律變化，所以t0時，線圈位于中性面角速度100 s1.因2f，所以f50 hz；由t得t s0.02 s；當(dāng)t0.05 s時，e220sin5(v)0.故b、c選項正確答案：bc10如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為t，轉(zhuǎn)軸o1o2垂直于磁場方向，線圈電阻為2 .從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過60時的感應(yīng)電流為1 a那么()a線圈消耗的電功率為4 wb線圈中感應(yīng)電流的有效值為2 ac任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e4costd任意時刻穿過線圈的磁通量為sint解析：從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，電流的瞬時表達(dá)式為iimcost,1 aim，i a，故b錯誤；線圈消耗的電功率pi2r4 w，故a正確；感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為eimrcost4cost，故c正確；bsm4 v，m，則任意時刻穿過線圈的磁通量msintsint，故d錯誤答案：ac三、非選擇題11如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個內(nèi)阻r3 、面積s0.02 m2的半圓形導(dǎo)線框可繞oo軸旋轉(zhuǎn)已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度b t若線框以100 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，且通過電刷給“6 v,12 w”的小燈泡供電，則：(1)若從圖示位置開始計時，求線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式；(2)從圖示位置開始，線框轉(zhuǎn)過90的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動的快慢是否有關(guān)？(3)由題目所給已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，則小燈泡的實際功率為多大？解析：(1)線框轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值embs0.02100 v10 v因線框轉(zhuǎn)動從平行于磁感線位置開始計時，則感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式eemcost10cos(100t) v.(2)線框轉(zhuǎn)過90過程中，產(chǎn)生的平均電動勢，流過的電荷量qt，燈泡電阻r 3 .故q c c，與線框轉(zhuǎn)動的快慢無關(guān)(3)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值e10 v，燈泡兩端電壓ur5 v因u6 v，故燈泡不能正常發(fā)光，其實際功率p w w.答案：(1)e10cos(100t) v(2) c無關(guān)(3)不能 w12如圖所示，一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)有n100匝的矩形線圈，線圈面積s0.10 m2，線圈電阻可忽略不計在外力作用下矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.10 t的勻強(qiáng)磁場中，以恒定的角速度100 rad/s繞垂直于磁場方向的固定軸oo勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)線圈兩端與r100 的電阻構(gòu)成閉合回路求：(1)線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；(2)從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉(zhuǎn)過90的過程中通過電阻r的電荷量；(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動10 s，電流通過電阻r產(chǎn)生的焦耳熱解析：(1)線圈勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為emnbs1000.100.10100 v3.14102 v.(2)設(shè)從線圈平面通過中性面時開始，線圈轉(zhuǎn)