物理選修3-2人教新課標(biāo)5.2 描述交變電流的物理量同步練習(xí)

1、第5章 第2節(jié)A級(jí)夯實(shí)雙基1下面關(guān)于交變電流的說法中正確的是()A交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓值和電流值是交流的峰值B用交流電流表和電壓表測(cè)定的數(shù)值是交流的瞬時(shí)值C給定的交流數(shù)值，在沒有特別說明的情況下都是指有效值D跟交流有相同的熱效應(yīng)的直流數(shù)值是交流的有效值答案：CD2.如圖所示，已知交流電源的電動(dòng)勢(shì)為e220sin100tV，電阻R2200 ，則電路中交流電流表和電壓表的示數(shù)分別為()A0.1 A,220 VB0.1 A,220 VC0.1 A,220 VD0.1 A,220 V答案：D3一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e220sin100t V，則如下說法中

2、正確的是()A交流電的頻率是50 HzBt0時(shí)線圈平面恰與中性面重合C如果發(fā)電機(jī)功率足夠大，它可使“220 V 110 W”的燈泡正常發(fā)光D用交流電壓表測(cè)量時(shí)它的讀數(shù)為220 V答案：ABC4如圖所示，正弦波和方波交變電流的最大值相等，周期也相等，現(xiàn)使它們通過完全相同的電阻，則在相同的時(shí)間(遠(yuǎn)大于周期)內(nèi)，兩電阻發(fā)熱之比Q甲/Q乙等于()A1/B1/2C1/4 D1/1答案：B解析：計(jì)算電阻發(fā)熱QI2Rt需用交流電的有效值，圖甲的有效值為I1，圖乙的有效值為I2Im，所以代入可得Q甲/Q乙1/2.小結(jié)：正弦交變電流，如果是不完整的或不對(duì)稱的，要注意找出一個(gè)周期來研究，對(duì)于方波交變電流，要注意其

3、間斷性同時(shí)還要注意正半軸與負(fù)半軸電流或電壓的數(shù)值是否相等，對(duì)應(yīng)的時(shí)間是否相等5.好多同學(xué)家里都有調(diào)光電燈、調(diào)速風(fēng)扇，過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)的，缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速現(xiàn)在的調(diào)光燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)的如圖所示為經(jīng)一雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦交流電的每個(gè)二分之一周期內(nèi)，前周期被截去，調(diào)節(jié)臺(tái)燈上的旋鈕可以控制截去的多少，從而改變電燈上的電壓，那么現(xiàn)在電燈上的電壓為()A.B.C. D.Um答案：A解析：由于交變電流的剩余部分為兩個(gè)的完整波形，則在及TT時(shí)間內(nèi)電壓有效值仍可按計(jì)算，故電燈在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q·

4、83;2T.由有效值的概念QT，得U.6電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D甲所示的方式連接，R110 ，R220 .合上開關(guān)S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)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 VBR1兩端的電壓有效值是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答案：B解析：R1與R2串聯(lián)，R1與R2中的電流變化情況應(yīng)相同，電流有效值I1I20.6 A，電流最大值I1mI2m0.6 A，電壓有效值U1I1R16 V，U2I2R212 V，電壓最大值U1mU16 V，綜上所述，B項(xiàng)正確B級(jí)提升能力7.如圖所示，有矩形線圈面積為S.匝數(shù)為n，整

5、個(gè)線圈內(nèi)阻為r，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞OO軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，下列說法正確的是()A磁通量的變化量為nBSB平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e2nBS/C電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為D通過電阻R的電量值為QnBS/(Rr)答案：BD解析：nn2nBS/；Q·t，求電阻R的焦耳熱應(yīng)代入R兩端的電壓，故C錯(cuò)小結(jié)：求電量一定要用平均值，公式qN·等要熟記注意：對(duì)于公式qN·/R在選擇題，填空題中可直接使用，對(duì)計(jì)算題要進(jìn)行推導(dǎo)后方可使用8.將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長(zhǎng)為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

6、，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路接有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除小燈泡外其余部分的電阻不計(jì)，則小燈泡的電阻應(yīng)為()A. B.C. D.答案：B解析：EmBl2·2n，E，P可得R，B對(duì)9正弦交變電源與電阻R、交流電壓表按照?qǐng)D甲所示的方式連接，R10 ，交流電壓表的示數(shù)是10 V圖乙是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象則()A通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iRcos100t(A)B通過R的電流iR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是iRcos50t(A)CR兩端的電壓uR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uR5cos100t(V)DR兩端的電壓uR隨時(shí)間t變化的規(guī)律是uR

7、5cos50t(V)答案：A解析：由于電壓表的示數(shù)為交流電壓的有效值，而交流電源的電壓最大值為10 V，電流的最大值為Um/RA，則交流電流的瞬時(shí)值為icos100t，故A正確，而BCD均錯(cuò)10.如圖是一交流發(fā)電機(jī)模型單匝矩形線圈的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸O以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說法中正確的是()A線圈經(jīng)過圖示位置時(shí)，磁通量為最大值，mBS，磁通量的即時(shí)變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的即時(shí)值e0B由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)0，磁通量的即時(shí)變化率最大，eEmBSC由圖示位置轉(zhuǎn)過30°時(shí)BS，eBSD由圖示位置轉(zhuǎn)過角時(shí)，BSsin，eBSsin答案：

8、ABC解析：當(dāng)SB時(shí)，mBS，en0，A正確當(dāng)BS時(shí)，0，eEmnBS，n1，eBS，B對(duì)當(dāng)30°時(shí)，BScos30°BS，eEmsin30°BS，C正確由圖示轉(zhuǎn)過角時(shí)，BSBScos，eBSsin.D錯(cuò)小結(jié)：當(dāng)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)且以中性面為計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為eNBSsint磁通量BScos.11.如圖所示，在皮帶帶動(dòng)下，固定在發(fā)動(dòng)機(jī)軸上的正方形線圈以50 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈每邊長(zhǎng)a20 cm，匝數(shù)n10匝，線圈總電阻r1 ，轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO穿過線圈對(duì)邊的中點(diǎn)，整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中線圈中產(chǎn)生的交流電經(jīng)

9、集電環(huán)向R9 的電阻供電求：(1)交流電流表和電壓表的示數(shù)(2)電源內(nèi)的發(fā)熱功率和電源的輸出功率解析：(1)由題知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EmnBS10×1×0.04×50 V20V則有效值EEm/10 V電流表示數(shù)IE/(Rr)10/(91) A A1.414A電壓表示數(shù)UIR9 V12.76 V(2)電源內(nèi)的發(fā)熱功率PrI2r()2×1 W2 W電源的輸出功率P出I2R()2×9 W18 W小結(jié)：題中兩電表的示數(shù)均指有效值，本題為有效值、發(fā)電機(jī)、含內(nèi)阻電源結(jié)合全電路歐姆定律進(jìn)行求解的一道綜合題注意：計(jì)算功率時(shí)一定要用有效值本題為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，交變電

10、流結(jié)合全電路歐姆定律的問題，也是高考中考查的熱點(diǎn)問題12.交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈內(nèi)電阻為r，外電路電阻為R.當(dāng)線圈由右圖中實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°到達(dá)虛線位置過程中，求：(1)通過R的電荷量q為多少？(2)R上產(chǎn)生的電熱QR為多少？(3)外力做的功W為多少？答案：(1)(2)(3)解析：(1)由電流的定義，計(jì)算電荷量應(yīng)用平均電動(dòng)勢(shì)q·t而所以q.(2)求電熱應(yīng)用電流有效值EmnBS，E，所以ItQRI2R·t2R×.(3)根據(jù)能量守恒，外力做功的過程是機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化的過程，電流通

11、過電阻，又將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故WQEIt××.C級(jí)考題演練13(2009·福建高考)一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)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5.0 ，當(dāng)外接一只電阻為95.0 的燈泡，如圖乙所示，則()A電壓表V 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(shí)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答案：D解析：由電動(dòng)勢(shì)的圖象知，其最大值為220V，故有效值為220 V，電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓U209 V，A錯(cuò)；交流電的周期T0.02 s，方向每秒鐘改變100次，B錯(cuò)；燈泡消耗的功率PI2R()2×95 W459.8 W，C錯(cuò)；發(fā)電機(jī)內(nèi)阻每秒產(chǎn)生的熱量QI2rt()2×5×1 J24.2 J，D對(duì)14(2010·廣東)如圖是某種正弦式交變電