课时分层作业9 表征交变电流的物理量

1、.课时分层作业九根底达标练15分钟50分一、选择题此题共6小题，每题6分1.如图2­3­8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e220sin 314t V为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于图2­3­8A110 B110 C220 D220 BU220 V，Rmin 110 ，选B2一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开场计时，当tT时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V，那么此交变电压的有效值为 【导学号：97752104】A2 V B

2、2 VC V D VA先用代入法求出感应电动势的最大值，由eEmsin t，得2 VEmsin，由此得Em4 V，因此此交变电压的有效值为2 V，选项A正确3将正弦式交流电经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉了半周，如图2­3­9所示，它的有效值是图2­3­9A2 AB AC AD1 ADQ交R2R×RT，Q直I2RT，Q交Q直，故I1 A4一个小型电热器假设接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；假设把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为.假如电热器电阻不变，那么此交流电源输出电压的最大值为A5 V B5 VC10 VD

3、10 VC设电热器电阻为R，正弦交流电源的电压有效值为U有效，接10 V直流电源时，P，接交流电源时，联立得U有效5 V，故电压的最大值UmU有效10 V，选项C正确5一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图2­3­10所示由图可知图2­3­10A该交流电的电压瞬时值的表达式为u100sin 25t VB该交流电的电压的有效值为100 VC该交流电的方向每秒钟改变25次 D该交流电加在击穿电压为110 V的电容器两端，电容器不会被击穿B由图可知T4×102 s，故f25 Hz，2f50 rad/s，所以其表达式为u100sin 50tV，故A错误

4、；由图象可知交流电的电压最大值为100 V，因此其有效值为 V100 V，故B正确；因为一个周期内电流方向改变两次，所以交流电的方向每秒钟改变50次，故C错误；由图象可知交流电的最大值为100 V，电容器要能正常工作，其击穿电压必须大于100 V，故D错误6阻值为1 的电阻上通一交变电流，其i­t关系图象如图2­3­11所示，那么在01 s内电阻上产生的热量为 【导学号：97752105】图2­3­11A1 J B1.5 JC2 JD2.8 JD因为所加的电流为交变电流，大小在变化，所以只能分时间段来求热量在01 s内电流的瞬时值大小为1 A和

5、2 A的时间段分别为t10.4 s，t20.6 s，所以QIRt1IRt22.8 J二、非选择题此题共1小题，共14分7.如图2­3­12所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N100，线圈电阻r3 ，abcd0.5 m，bcad0.4 m，磁感应强度B0.5 T，电阻R311 ，当线圈以n300 r/min的转速匀速转动时求：图2­3­121感应电动势的最大值；2t0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势瞬时值表达式；3此电压表的示数是多少？【解析】1电动势的最大值为EmNBSNB·2n转··314 V.2

6、电动势瞬时值的表达式eEmsin t314sin 10tV3UV×Em220 V.【答案】1314 V2e314sin 10tV3220 V才能提升练25分钟50分一、选择题此题共4小题，每题7分1如图2­3­13甲所示，调节台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的现将某无级调光台灯接在220 V的正弦式交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图2­3­13乙所示，那么此时电压表的示数是 【导学号：97752106】甲乙图2­3­13A220 V B156 VC110 VD78 VB由题图可知，该电流不是

7、正弦式交变电流，但每次通电是T的正弦交变电流，其最大值与有效值的关系是U，由T·，解得U110 V156 V，故B正确2.一个匝数为100匝，电阻为0.5 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按如图2­3­14所示规律变化那么线圈中产生交变电流的有效值为图2­3­14A2A B2 AC6 AD5 AB01 s时间内，感应电动势为E11 V，电流为2 A；11.2 s内，感应电动势E25 V，感应电流为10 A；一个周期内发热量为IRt1IRt2I2Rt1t2，得I2 A，B正确3在一小型交流发电机中，矩形

8、金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动如图2­3­15甲所示，产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图2­3­15乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，以下说法中正确的选项是甲乙图2­3­15A从t1到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零B从t3 到t4这段时间通过电阻R的电荷量为Ct4时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为E0Dt2时刻电阻R的发热功率为D由于磁通量是双向标量，在t1到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量不为零，所以为2BS，故A错误；通过电阻的电

9、荷量q，所以t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量Q，故B错误；t4时刻磁通量的变化率最大，由En知其最大值为，故C错误；求功率时需用有效值，所以E，所以电流I，R的发热功率为P，故D正确4多项选择如图2­3­16甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的构造是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r0.10 m、匝数n20 匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布其右视图如图乙所示在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B T，线圈的电阻为R10.50 ，它的引出线接有R29.5 的小电珠L，外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠当线圈运动速度

10、v随时间t变化的规律如图丙所示时摩擦等损耗不计，那么以下说法正确的选项是【导学号：97752107】甲乙丙图2­3­16A小电珠中电流的最大值为0.16 AB电压表的示数为1.52 VCt0.1 s时外力F的大小为0.128 NDt0.2 s时外力F的大小为0 NAC线圈中产生的感应电动势最大值为Em2nrBv2×20××0.1××2 V1.6 V，小电珠中电流的最大值为Im0.16 A，故A正确；小电珠中电压的最大值为UmImR20.16×9.5 V1.52 V，由于线圈中产生的是正弦式电流，那么小电珠中电压的有

11、效值为UUm1.07 V，故B错误；t0.1 s时，外力F的大小FBImn2r0.128 N，故C正确；t0.2 s时，切割速度为零，安培力为零，但外力F的大小不为零，故D错误二、非选择题此题共2小题，共22分5. 10分如图2­3­17所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 ，外接电阻R9 ，匀强磁场的磁感应强度为B T，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：图2­3­171转动中感应电动势的最大值和有效值；2写出从图中位置开场计时的交变电流的瞬时值表达式；3电路中交流电压表和电流表的示数；4线圈从图示位置转过90

12、°的过程中通过电阻R的电荷量【解析】1EmNBS100××0.05×2× V50 V，E25 V35.4 V.2在图中位置线圈处于中性面，故交变电流的瞬时值eEmsin t，那么e50sinV50sin 10tV3电流表示数I3.54 A电压表示数UIR3.54×9 V31.86 V.4从图示位置转过90°的过程中，N，又因为，所以qt0.16 C【答案】150 V35.4 V2e50sin 10tV331.86 V3.54 A40.16 C6. 12分如图2­3­18所示，在匀强磁场中有一个内阻r3 、面积S0.02 m2的半圆形导线框可绕OO轴旋转匀强磁场的磁感应强度B T假设线框以100 rad/s的角速度匀速转动，且通过电刷给“6 V,12 W的小灯泡供电，那么：图2­3­181假设从图示位置开场计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式；2由题中所给条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，那么小灯泡实际功率为多大？ 【导学号：97752108