高中物理 第二章 交变电流 第三节 表征交变电流的物理量分层训练 粤教版选修32

1、6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

2、3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5第三节第三节表征交变电流的物理量表征交变电流的物理量a 级抓基础1如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图象，根据图象下列说法错误的是()a电压的最大值是 36 vb电压的有效值是 36 vc该正弦交变电流的周期是 0.02 sd该正弦交变电流的频率是 50 hz解析：电压的最大值为 36 2 a，电流的有效值为uum236 v，故 a 错误，b 正确；由图象可知，周期为t0.02 s,f1t50 hz，故 c、d 均正确故选

3、a.答案：a2把 220 v 的正弦式电流接在 440电阻两端，则该电阻的电流峰值为()a0.5 ab0.5 2 ac2 2 ad. 2 a解析：由iur可得，电阻的电流有效值为i0.5 a，根据正弦式交流电有效值与最大值关系，可得该电阻的电流峰值为 0.5 2 a，故选 b.答案：b3如图所示电路中，a是熔断电流i02 a 的保险丝，r是可变电阻，s 是交流电源交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220 2sin 314t(v)为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()a110 2 b110 c220 d220 2 解析：由表达式知电压有效值为 220 v，当电流i02 a

4、 时，由闭合电路欧姆定律得r6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d

5、d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 52202110 ，故选 b.答案：b4一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e220 2sin100 t(v)，则()a交流电的频率是 100hzbt0 时线圈中的磁通量为零c交流电的周期是 0.02 sdt0.05 s 时，e有最大值解析：交流电的频率f21002hz50 hz，故 a 错；et，感应电动势的大小只与磁通量的变化率有关，与磁通量的大小无关，t0 时，感应电动势e0，此时，磁通量的

6、变化量为 0， 穿过矩形线圈的磁通量最大， 故 b 错； 交流电的周期t22100s0.02 s，故 c 正确；t0.05 s 时，e220 2sin 1000.05 (v)0 有最小值，故 d错.答案：c5(多选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知()a该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin 25t(v)b该交流电的频率为 25 hzc该交流电的电压的有效值为 100 2 vd若将该交流电压加在阻值为r100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是 50 w解析：从题图中可知，交流电周期t4.0102s，峰值电压um100 v，故交流电的频率f1t25 hz，有效值uum25

7、0 2 v交流电压的瞬时值表达式为uumsin2tt100sin 50t(v)该交变电压加在r100 的电阻上时，热功率pu2r（50 2）2100w50 w，故选项 b、d 正确答案：bd6如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示 发电机线圈电阻为 1.0 ， 外接灯泡的电阻为 9.0 .6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3

8、 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5则()图甲图乙a在t0.01 s 的时刻，穿过线圈磁通量为零b瞬时电动势的表达式

9、为e6sin 50t(v)c电压表的示数为 6 vd通过灯泡的电流为 0.6 a解析：在t0.01 s 的时刻，电动势为 0，则为中性面，穿过线圈磁通量最大，故 a 错误； 电动势的最大值为em6 2 v， 周期为 0.02 s， 则瞬时电动势的表达式为eemsin2tt6 2sin 100t，故 b 错误；c 电压表的示数为外阻分压urrre9916 v5.4 v，故 c 错误；通过的电流ierr691a0.6 a，故 d 正确答案：db 级提能力7图甲为某型号电热毯的电路图，将电热丝接在u156sin 120t(v)的电源上，电热毯被加热到一定温度后， 由于p的作用使输入的正弦交流电仅有半

10、个周期能够通过， 即电压变为图乙所示波形，从而进入保温状态，则此时交流电压表的读数是()图甲图乙a156 vb110 vc78 vd55 v解析：交流电压表的示数表示的是负载电路的有效电压u有效，设周期为t，负载电阻为r，则一周期内生热（um2）2rt2u2有效rt, um156 v，则u有效78 v，故选 c.答案：c8.如图所示，一矩形线圈在有界匀强磁场中绕轴oo匀速转动，oo刚好是磁场的边界，若线圈的匝数为n，横截面积为s，转动的角速度为，磁场的磁感应强度为b，那么产生的交流电动势的有效值为()6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d

11、 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1

12、 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5a.nbs2b. 2nbsc2nbsd.nbs2解析：线圈中产生的感应电动势最大值为：emnbs，又因为线圈转动时只有半个周期在磁场中，因此交流电动势的有效值为nbs2，选项 d 正确答案：d9两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交变电流和方波交变电流，两种交变电流的最大值、周期如图所示，则在一个周期内，正弦交变电流在电阻上产生的热量q1与方波交变电流在电阻上产生的热量q2之比等于()a31b12c21d11解析：对于正弦式电流，有效值i122im5 22a.根据焦耳定律，得q1i21rt12.5rt.对于方波，根据焦耳

13、定律，得q2i22rt2i22rt28rt4.5rt12.5rt，所以，q1q211.答案：d10 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 220 vb电路中的电流方向每秒钟改变 50 次6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9

14、 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5c灯泡实际消耗的功率为 484 wd发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2 j解析：电压表示数为灯泡两端电压的有效

15、值，由图象知电动势的最大值em220 2 v，有效值eem2220 v灯泡两端电压uirerrr209 v，a 错误；由图象知t0.02 s，一个周期内电流方向变化 2 次，可知 1s 内电流方向变化 100 次，b 错误；灯泡的实际功率pu2r459.8 w，c 错误；电流的有效值ierr2.2 a，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为qi2rt2.2251 j24.2 j，d 正确答案：d11.如图所示，n50 匝的矩形线圈abcd，ab边长l120 cm，ad边长l225 cm，放在磁感应强度b0.4 t 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的oo轴以n3 000 r/mi

16、n 的转速匀速转动，线圈电阻r1 ，外电路电阻r9 ，t0 时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里求：(1)t0 时感应电流的方向；(2)感应电动势的瞬时值表达式；(3)线圈转一圈外力做的功；(4)从图示位置转过 90的过程中流过电阻r的电荷量解析：(1)根据右手定则，线圈感应电流方向为adcba.(2)n3000 r/min50 r/s线圈的角速度2n100 rad/s图示位置的感应电动势最大，其大小为emnbl1l2代入数据得em314 v感应电动势的瞬时值表达式：eemcost314cos 100t(v)(3)电动势的有效值eem2线圈匀速转动的周期t20.02 s线圈匀速转动一圈，外力做功大小等于电功的大小，即：6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6