20182019学年高中物理第五章交变电流2描述交变电流物理量分层训练新人教版选修32

描绘交变电流的物理量A级抓基础1．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角的过程中，均匀感觉电动势和最大感觉电动势之比为( )π2A.2B.πC．2πD．π—Φ2BS4BS2π2πBSE2分析：由E＝＝tT＝T，Em＝BSω＝BS·T＝T，可得＝.Emπ2答案：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.从中性面开始计1时，当t＝12T时，线圈中感觉电动势的刹时价为2V，则此交变电流的有效值为()A．22VB．2VC.2V2D.V2mm2π×T分析：先用代入法求出感觉电动势的最大值：由e＝Esinωt得2V＝EsinT12，由此得Em＝4V，所以有效值为22V，选项A正确．答案：A3.(多项选择)一沟通电压的图象如下图．将该沟通电压加在一阻值为22Ω的电阻两头，以下说法中正确的选项是( )A．该电阻耗费的功率为550WB．该沟通电压的刹时价表达式为u＝1102sin100πtVC．并联在该电阻两头的沟通电压表的示数为1102VD．流过电阻的电流方向每秒改变50次分析：由题图可知U＝1102V，而电压表示数应为有效值即110V，C错误；又T＝m0.02s，故f＝50Hz，电流方向每周期改变两次，所以每秒改变100次，D错误；ω＝2π＝TU2100πrad/s，所以B正确；P＝R＝550W，A正确．答案：AB在如下图电路中，A是熔断电流I0＝2A的保险丝，R是可变电阻，S是沟通电源．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202sin314tV．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应当大于( )A．1102ΩB．110ΩC．220ΩD．2202Ω220分析：U＝220V，Rmin＝＝2Ω＝110Ω.I0答案：BB级提能力5．图甲为一台小型发电机结构表示图，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．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则( )A．电压表的示数为6VB．在t＝10－2s的时刻，穿过线圈的磁通量为零C．若线圈转速改为25r/s，则电动势的有效值为3VD．若线圈转速改为25r/s，则经过电灯的电流为1.2AE有效6－2分析：电压表的示数是有效值，U＝R＋rR＝9＋1×9V＝5.4V，A错误；t＝10s时ω2π感觉电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，B错误；本来线圈的转速为n＝2π＝2πT＝50r/s，62当线圈的转速改为25r/s时，感觉电动势的最大值Um＝2V＝32V，有效值为3V，C正确；若线圈转速改为25r/s，经过灯泡的电流为0.3A，D错误．答案：C6.(多项选择)如下图，边长为L的正方形单匝线圈，其电阻为r，外电路的电阻为，abcdRab的中点和cd的中点的连线O′O恰巧位于匀强磁场的界限限上，磁场的磁感觉强度为B.若线圈从图示地点开始以角速度ω绕轴O′O匀速转动，则以下判断正确的选项是( )A．图示地点线圈中的感觉电动势最大，为m＝2EBLωB．闭合电路中感觉电动势的刹时价表达式为e＝1BL2ωsinωt22BL2C．线圈从图示地点转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝R＋rπB2ωL4RD．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝4（R＋r）2分析：图示地点，线圈中经过的磁通量最大，但感觉电动势为零，A错误；线圈产生的感觉电动势最大值为m1212ωt，B正确；由E＝2BLω，故对应的刹时价表达式为e＝2BLωsinΦBL2q＝R＋r可得线圈从图示地点转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量q＝R＋r，C错误；E电阻R上产生的热量应利用有效值求解，即转动一周的过程中产生的热量：mQ＝2（R＋r）22π24πBωLRR×ω＝4（R＋r）2，D正确．答案：BD7．如下图的地区内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感觉强度为B.电阻为R、半径为、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的轴以角速度ω匀速转动(轴位子LOO磁场界限)．则线框内产生的感觉电流的有效值为()BL2ω2BL2ωA.2RB.2R222C.BLωD.BLω4R4R11分析：线框转动的角速度为ω，进磁场的过程用时8个周期，出磁场的过程用时8个周122BLω期，进、出磁场时产生的感觉电流大小都为I′＝R，则转动一周产生的感觉电流的有122122BLωBLω效值知足IRT＝2R×T，解得I＝4R.D正确．R4答案：D8．两个完整同样的电热器，分别经过如图(a)和图(b)所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比Pa∶Pb等于多少？分析：有效值与最大值的关系Im仅对正弦交变电流合用，即关于图(b)才有Ib＝ImI＝，22b＝b2＝1m2，关于图PIR2IR(a)的方波交变电流来说，因为每时刻经过电阻R的电流都是Im，不过方向做周期性变化，而关于电流经过电阻发热来说，它与电流方向是没相关系的．所以从热效应来说，图(a)的交变电流与恒定电流Im是等效的，也能够说图(a)交变电流的有效值就是Im.2212amaamab9．一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感觉强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如下图的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.在图中标出现在线圈感觉电流的方向．线圈转动过程中感觉电动势的最大值有多大？线圈平面与磁感线夹角为60°时的感觉电动势为多大？设发电机由柴油机带动，其余能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？从图示地点开始，线圈转过60°的过程中经过R的电量是多少？图中电流表和电压表的示数各是多少？分析：(1)由右手定章可判断电流的方向沿dcba，2(2)Em＝NBSω＝NBLω.(3)线圈平面与B成60°角时的刹时感觉电动势：12e＝Emcos60°＝NBLω.2EmE电动势的有效值：E＝2；电流的有效值I＝R＋r，柴油机做的功转变