2024-2025學(xué)年高中物理第三章電磁感應(yīng)三交變電流練習(xí)含解析新人教版選修1-1

PAGE4-交變電流一、選擇題1．(多選)如圖所示，哪些線圈中產(chǎn)生了交變電流()解析：緊扣正弦式電流產(chǎn)生的條件可知，軸必需垂直于磁感線，但對(duì)線圈的形態(tài)沒(méi)有特殊要求．答案：BCD2．甲、乙兩電路中電流與時(shí)間關(guān)系如圖，其中屬于交變電流的是()A．甲、乙都是 B．甲是乙不是C．乙是甲不是 D．甲、乙都不是解析：只要方向不變的電流就是直流電，從圖象上不難看出題圖乙中電流的方向始終不變，所以是直流電．答案：B3．關(guān)于線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流，以下說(shuō)法中正確的是()A．線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向就變更一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變B．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向就變更一次C．線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向就要變更一次D．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流方向就要變更一次解析：線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流方向都變更兩次，每次變更均在中性面的位置．答案：C4．下列關(guān)于交變電流的說(shuō)法中正確的是()A．若交變電流最大值為5A，則它的最小值為－5AB．用溝通電流表測(cè)交變電流時(shí)，指針會(huì)來(lái)回?fù)u擺C．我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的交變電流，頻率為50Hz，故電流方向每秒變更100次D．正弦式交變電流i＝200eq\r(2)sin100πtA的最大值為311A，頻率為100Hz解析：交變電流最大值為5A，最小值應(yīng)為0，A項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；用溝通電流表測(cè)交變電流時(shí)，指針并不來(lái)回?fù)u擺；我國(guó)交變電流的頻率為50Hz，電流方向每秒變更100次；正弦式交變電流i＝200eq\r(2)sin100πtA的最大值為282.8A，頻率為50Hz，所以B、D說(shuō)法也錯(cuò)誤．答案：C5．在如圖所示的電路中，若要燈泡持續(xù)發(fā)光，則S端應(yīng)當(dāng)接入()A．溝通電源 B．直流電源C．滑動(dòng)變阻器 D．開(kāi)關(guān)解析：若要燈泡持續(xù)發(fā)光，電路中必需有電流，直流不能通過(guò)電容器，而溝通能夠通過(guò)電容器，選項(xiàng)A正確．答案：A6.如圖所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端，當(dāng)交變電源的頻率增加時(shí)()A．電燈變暗B．電燈變亮C．電燈亮度不變D．不能確定解析：直流電不能通過(guò)電容器，而溝通電能“通過(guò)”電容器，且溝通電的頻率越高，電流的“通過(guò)”實(shí)力也越高，所以B選項(xiàng)正確．答案：B7．如圖所示，是一正弦式交變電流的電流隨時(shí)間變更的圖象．此正弦式交變電流的周期和電流的最大值分別為()A．0.01s,10eq\r(2)A B．0.02s,10AC．0.02s,10eq\r(2)A D．0.01s,10A解析：由i-t圖象可知，交變電流周期T＝0.02s，其電流的最大值為Im＝10A，故選項(xiàng)B正確．答案：B8．有一臺(tái)運(yùn)用交變電流的電冰箱上標(biāo)有額定電壓為“220V”的字樣，這“220V”是指()A．溝通電壓的瞬時(shí)值 B．溝通電壓的最大值C．溝通電壓的平均值 D．溝通電壓的有效值解析：用電器上所標(biāo)注的額定值都是有效值，故選項(xiàng)D正確．答案：D9．以下說(shuō)法正確的是()A．交變電流的有效值就是它的平均值B．任何交變電流的有效值都是它最大值的eq\f(1,\r(2))C．假如交變電流接在電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，那么該交變電流的有效值為eq\r(\f(Q,R))D．以上說(shuō)法均不正確解析：交變電流的有效值不同于它的平均值，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只有正弦式交變電流的有效值是它最大值的eq\f(1,\r(2))，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依據(jù)有效值定義，交變電流接在電阻R上，Q＝Ieq\o\al(2,e)Rt，Ie＝eq\r(\f(Q,Rt))，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，所以答案選D.答案：D10．如圖甲所示的正弦溝通電，接入圖乙所示電路的M、N兩端．已知圖乙電路中的定值電阻R＝110Ω，電流表A為志向電流表，C為擊穿電壓為250V的電容器，D為熔斷電流I0＝2.5A的保險(xiǎn)絲．則下列說(shuō)法中正確的有()A．電流表讀數(shù)為2.82AB．若將電容器C接到P、Q兩點(diǎn)之間，電容器C不會(huì)被擊穿C．保險(xiǎn)絲D接入電路中的圖示位置，確定會(huì)被熔斷D．若保險(xiǎn)絲不被熔斷，在10個(gè)周期內(nèi)，電阻R發(fā)出的熱量為88J解析：由題給溝通電壓圖象可知，該溝通電壓的最大值Um＝311V，周期T＝0.02s.溝通電流表所測(cè)得的電流值為有效值，因而電流表讀數(shù)為I＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,110)A＝2A，選項(xiàng)A錯(cuò)．電容器的擊穿電壓是指電容器被擊穿時(shí)電壓值的下限．因而與之相對(duì)應(yīng)的應(yīng)當(dāng)是溝通電壓的最大值，亦即電容器C只能接入電壓的最大值小于250V的溝通電路中，今將其接入P、Q兩點(diǎn)之間會(huì)被擊穿，選項(xiàng)B錯(cuò)．保險(xiǎn)絲的熔斷是由于電流的熱效應(yīng)所致，熔斷電流值指的是電流的有效值，I0＝2.5A>2A，所以保險(xiǎn)絲D不會(huì)被熔斷，選項(xiàng)C錯(cuò)．溝通電的有效值是依據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)定義的，所以計(jì)算電阻R上發(fā)出熱量則應(yīng)當(dāng)用有效值計(jì)算，10個(gè)周期內(nèi)電阻R上發(fā)出熱量Q＝I2Rt＝(eq\f(220,110))2×110×10×0.02J＝88J，選項(xiàng)D正確．答案：D二、非選擇題11．在兩個(gè)阻值相同的電阻上分別通如圖甲所示的正弦式交變電流和如圖乙所示的方形波電流，它們的峰值和周期都相同，則兩電阻在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)_______．解析：正弦式交變電流的有效值為I＝eq\f(Im,\r(2))，它流經(jīng)電阻R在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q1＝I2Rt＝eq\f(1,2)Ieq\o\al(2,m)Rt.方形波電流經(jīng)過(guò)電阻R在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q2＝Ieq\o\al(2,m)Rt所以eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(1,2).答案：1∶212.如圖所示，一溝通發(fā)電機(jī)的矩形線圈在B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n＝500，面積S＝100cm2，線圈電阻r＝1.4Ω，負(fù)載電阻R＝30Ω，已知電壓表示數(shù)為300eq\r(2)V，求：(1)溝通電的周期和頻率；(2)此發(fā)電機(jī)的功率．解析：由題意可知，電壓表示數(shù)為R兩端電壓的有效值，則Um＝eq\r(2)U＝600V，Em＝Im(R＋r)＝eq\f(UmR＋r,R)＝628V.依據(jù)Em＝nBSω，得ω＝6