新教材2024年秋高中物理课时分层作业10交变电流的描述新人教版选择性必修第二册

课时分层作业(十)交变电流的描述题组一周期和频率1．电流方向每秒变更100次的交变电流，它的周期和频率分别是()A．0.01s和100HzB．0.01s和50HzC．0.02s和50HzD．0.02s和100Hz2．(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e＝2202sin(100πt)V，则()A．沟通电的频率是100πHzB．t＝0时，线圈位于中性面C．沟通电的周期是0.02sD．t＝0.05s，e有最大值题组二交变电流有效值的计算3．下列提到的沟通电，不是指有效值的是()A．沟通电压表的读数B．保险丝熔断电流C．电容器击穿电压D．220V沟通电压4．如图所示是一交变电流的i-t图像，则该交变电流的有效值为()A．4A B．22AC．83A D．25．如图所示，正弦波和方波交变电流的最大值相等，周期也相等，现使它们通过完全相同的电阻，则在相同的时间(远大于周期)内，两电阻发热之比Q甲A．12B．12C．1题组三交变电流的四值比较6．一正弦沟通电的电压随时间变更规律如图所示，则()A．沟通电的频率为50HzB．沟通电压的有效值为1002VC．沟通电压瞬时值表达式为u＝100sin(50πt)VD．此沟通电压可以干脆接耐压值为80V的电容器7．图甲是小型沟通发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变更的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则()A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直B．每秒钟内电流方向变更100次C．灯泡两端的电压为22VD．0～0.01s时间内通过灯泡的电荷量为08．(多选)图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示的电压随时间变更的关系如图乙所示，则()A．磁铁的转速为5πr/sB．线圈两端电压的有效值为62VC．交变电压瞬时值表达式为u＝12sin5πt(V)D．该交变电压可以干脆加在击穿电压为62V的电容器上9．如图甲所示，标有“220V40W”的灯泡和标有“20μF300V”的电容器并联到沟通电源上，为沟通电压表，沟通电源的输出电压如图乙所示。闭合开关，下列推断正确的是()A．t＝0时刻，的示数为零B．灯泡恰好正常发光C．电容器不行能被击穿D．的示数保持1102V不变10．(2024·浙江高校附属中学高二期中)一台小型发电机与计算机相连接，计算机能将发电机产生的电动势随时间变更的图像记录下来，如图甲所示，让线圈在匀强磁场中以不同的转速匀速转动，计算机记录了两次不同转速所产生的正弦沟通电的图像如图乙所示，则沟通电b的有效值为()A．52V B．102C．32V D．5211．(2024·河北衡水其次中学高二期中)一正弦沟通电的电压随时间变更的规律如图所示。由图可知()A．该沟通电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(100πt)VB．该沟通电的频率为25HzC．该沟通电的电压有效值为1002VD．若将该沟通电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电流为1A12．如图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数为n＝50匝，电阻r＝1.0Ω，在它的c、d两端接一阻值R＝9.0Ω的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间按图乙所示的规律变更，可在受电线圈中产生电动势最大值为20V的正弦沟通电，设磁场竖直向上为正。(1)在t＝π×10-3s时，受电线圈中产生电流的大小，c、d两端哪端电势高？(2)求在一个周期内，电阻R上产生的热量。(结果保留两位有效数字)(3)求从t1到t2时间内，通过电阻R的电荷量。课时分层作业(十)1234567891011CBCCDBCBBCBBB1．C[一个周期内电流方向变更两次，所以f=50Hz，则T=0.02s，C正确。]2．BC[由瞬时值表达式知，角速度ω=100πrad/s，感应电动势是按正弦规律变更的，所以t=0时，线圈平面位于中性面；因为ω=2πf，所以f=ω2π=100π2πHz=50Hz；由T=1f得，T=150s=0.02s；当t=0.05s时，e=2203．C[电容器击穿电压指电容器两端能承受的电压的最大值。故C正确。]4．D[依据交变电流有效值的定义可得：I2R×3×10-2=422R×10-2+42R×2×10-2，解得I=23035．B[计算电阻发热Q=I2Rt需用沟通电的有效值，题图甲的有效值为I1=Im2，题图乙的有效值为I2=Im，代入上式可得，Q甲Q乙6．C[由题图可知，T=4×10-2s，故f=1T=25Hz，故A错误；沟通电的最大值Em=100V，故有效值为E=Em2=502V，故B错误；沟通电的角速度为ω=2πf=50πrad/s，所以其表达式为u=100sin(50πt)V，故C正确；电容器的耐压值为沟通电的最大值，故此沟通电压不行以干脆接耐压值为80V7．B[由题图乙电动势随时间变更的正弦规律图像可知：计时起点e=0，即从中性面起先计时，A错误；由题图乙图像可知：电动势周期为0.02s，所以频率为50Hz，即每秒钟内电流方向变更100次，B正确；由题图乙图像可知：电动势的有效值为22V，所以灯泡两端的电压为：U=EmR2(R+r)=90100×22V=19.8V，故C8．BC[由题图乙知，电压的变更周期为T=0.4s，故磁铁的转速为n=1T=2.5r/s，故A错误；通过题图乙可知电压的最大值为12V，则有效值U=Um2=62V，故B正确；因T=0.4s，故ω=2πT=5πrad/s，则电压的瞬时值表达式为u=12sin5πt(V)，故C正确；电容器的击穿电压小于该交变电压的最大值，故该交变电压不能干脆加在击穿电压为69．B[沟通电压表测量沟通电压的有效值，数值保持不变且不为零，故A错误；由题图乙可知，沟通电的有效值为U=22022V=220V，所以灯泡正常发光，故B正确；沟通电的最大值2202V≈311V>300V，所以电容器有可能会被击穿，故C错误；电压表测量电源的路端电压且电压值为：U=2202210．B[由题图乙可知，a的周期为0.4s，b的周期为0.6s，依据角速度与周期成反比，a、b对应的线圈角速度之比为3∶2，a表示的交变电动势最大值是10V，依据Em=nBSω，b表示的交变电动势最大值是Ebm=203V，b的有效值为U=Ebm2=1011．B[由题图可知T=0.04s，则ω=2πT=2π0.04=50πrad/s，该沟通电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(50πt)V，故A错误；该沟通电的频率为f=1T=ω2π=25Hz，故B正确；该沟通电的电压有效值为U=1002V=502V，故C错误；若将该沟通电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，代入电压的有效值，则电流为I=UR=12．解析：(1)由题图乙知t=π×10-3s时磁通量为零，受电线圈中产生的电动势最大，为Em=20V线圈中产生感应电流的大小为I1=Im=EmR+r(2)通过电阻的电流的有效值为I=Im2=电