交变电流的描述同步作业-2022年【新教材】人教版高中物理选择性必修（word含答案）

高中物理选择性必修第二册第三章交变电流第2节交变电流的描述（基础）一、单项选择题1．关于交变电流，下列说法中正确的是（）A．在一个周期内交变电流的方向只改变一次B．电风扇铭牌上标出的电压值和电流值都是指有效值C．某正弦式交流电压的最大值为311V，则该交流电压最小值为-311VD．用交流电流表或交流电压表测交流电流或电压时，测量的是交流电流或电压的最大值2．某小型发电机产生的交变电动势为e=220sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的是（）A．最大值是220V B．周期是C．有效值是220V D．频率是100Hz3．如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场。线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是（）A．线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向由A到BB．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C．线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的倍4．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，感应电动势瞬时值表达式为，电流瞬时值表达式为，保持其他条件不变，使发电机的线圈匝数及转速均增加1倍，电动势及电流将变为（）A．， B．，C．， D．，5．甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交流电的感应电动势图象如图中甲、乙所示，则（）A．甲的频率是乙的2倍B．甲线圈的面积是乙的6倍C．t=1s时，两线圈中的磁通量均为零D．t=2s时，两线圈均与磁感线平行6．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．时穿过线框的磁通量最小B．该交变电动势的有效值为C．该交变电动势的瞬时值表达式为D．电动势瞬时值为时，线圈平面与中性面的夹角为7．一交流发电机，当转速为n时，其交变电动势e＝220sin(100πt)V，现有如下的说法，其中正确的是（）A．在t＝0时，线圈中的磁通量为0B．该交流发电机线圈的转速为50r/sC．若加在标有“220V,100W”的灯泡的两端，灯泡能正常发光D．若线圈的转速加倍，则交变电压的最大值、有效值增大一倍而频率不变8．一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，从中性面开始计时，当时，感应电动势的瞬时值为10V，则此交流电电压的有效值为（）A．B．10VC．D．20V9．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图象如图乙所示.下列说法正确的是（）A．时，通过线框的磁通量为零B．时，线框平面与中性面重合C．线框匀速转动时的角速度大小为D．线框产生的交变电动势的有效值为10．如图所示是一交变电流的i－t图象，则该交流电电流的有效值为（）A． B．A C．4A D．二、多项选择题11．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的OO'轴匀速转动，如图甲所示，产生的瞬时电动势随时间变化的图象如图乙所示，则（）A．t=时通过线圈平面磁通量最大B．t=时线圈的磁通量变化率最小C．线圈产生的交变电流的频率为50HzD．线圈产生的感应电动势有效值为311V12．如图表示一交流电的电流随时间变化的图象，下列说法正确的是（）A．该交流电的频率为50HzB．该交流电的频率为100HzC．该交流电的有效值为5AD．该交流电的有效值为13．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时所产生正弦式交变电流的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦式交变电流的图象如图线b所示，下列关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是（）A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为最大B．线圈先后两次转速之比为2：3C．交变电流a的峰值为10VD．交变电流b的峰值为5V14．图甲为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，从t＝0时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数n＝50，线圈的电阻r＝5Ω，线圈与外电路连接的定值电阻R＝45Ω，电压表为理想交流电表.则下列判断正确的是（）A．线圈转动的周期为sB．t＝0时刻线圈平面与磁感线平行C．线圈转动过程中产生的最大感应电动势为100VD．电压表的示数为45V15．一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所，由图可知（）A．该交流电的电流瞬时值的表达式为B．该交流电的频率是25HzC．该交流电的电流有效值为D．若该交流电流通过R=10Ω的电阻，则电阻消耗的功率是20W三、填空题16．我们日常生活中使用“220V50Hz”的正弦式交变电流，这里的“220V”是指电压的_____________(选填“峰值”、“有效值”或“瞬时值”)，该交变电流的周期为_______s。17．如图为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的电流随时间变化的图像。由图像可知：电流的最大值为____A；有效值为____A；交流电的周期为____s；线圈转动角速度为____rad/s；电流强度的瞬时值表达式为i＝____A。18．一交流电压瞬时值表达式为，将该交流电压加在一阻值为22Ω的电阻两端，并联在该电阻两端的交流电压表的示数为_____V。该电阻消耗的功率为_____W。四、解答题19．一台发电机产生正弦式电流，如果e＝500sin314t(V).(1)电动势的峰值是多少；(2)线圈匀速转动的角速度是多少；(3)如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2kΩ，写出电流瞬时值的表达式．20．交流发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，置于磁感应强度的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动。当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，已知线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω。试求：（1）电动势的最大值Em；（2）交变电流的有效值I；（3）外电阻R上消耗的功率PR。21．如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为Ω，外接灯泡的电阻为Ω。求：(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量(结果保留两位有效数字)。参考答案一、单项选择题12345678910BBCBBDBCBB二、多项选择题1112131415ACACACBDBD三、填空题16．有效值17．518．110550四、解答题19．(1)500(2)314(3)V【解析】（1）交流电表达式为，对比可得（2）对比公式可得，故（3）电流的最大值故电流瞬时值的表达式为A20．(1)400V；(2)；(3)792W【解析】(1)电动势的最大值(2)电动势的有效值根据闭合电路欧姆定律，有(3)