3-2-交变电流的描述(分层作业)(原卷版)(人教版2019选择性必修第二册)

第2节交变电流的描述周期和频率1.关于交变电流的周期和频率，下列说法正确的是()A．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期B．1s内交变电流出现最大值的次数等于频率C．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍D．频率为50Hz的交变电流，其周期等于0.05s2.[多选]某小型发电机产生的交变电动势e＝50sin100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的是()A．频率是50Hz B．频率是100HzC．周期是0.01s D．周期是0.02s3.[多选]一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交变电动势—时间图像。根据图像提供的信息，以下说法正确的是()A．线圈转动的角速度为eq\f(100π,3)rad/sB．电动势的最大值为20VC．t＝1.0×10－2s时，线圈平面和磁场方向的夹角为30°D．t＝1.5×10－2s时，穿过线圈平面的磁通量最大交变电流有效值的理解和计算4.一交变电流随时间而变化的图像如图所示，此交变电流的有效值是()A．5eq\r(2)A B．5AC．3.5eq\r(2)A D．3.5A5．某种交变电流随时间变化的图像如图所示，i>0部分的图线是一个正弦曲线的正半周，i<0部分的图线是另一个正弦曲线的负半周，则这种交变电流的有效值为()A．I0 B．eq\r(3)I0C．eq\r(2)I0 D．eq\r(6)I06．匝数为100的线圈通有如图所示的交变电流(图中曲线为余弦曲线的一部分)，单匝线圈电阻r＝0.02Ω，则在0～10s内线圈产生的焦耳热为()A．80J B．85JC．90J D．125J交变电流的四值比较7.在水平方向的匀强磁场中，有一个正方形闭合线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。已知线圈的匝数N＝100，边长l＝20cm，电阻R＝10Ω，转动频率f＝50Hz，磁场的磁感应强度B＝0.5T，求：(1)外力驱动线圈转动的功率；(结果保留三位有效数字)(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小；(3)线圈由中性面转至与中性面成60°角的过程中，通过导线横截面的电荷量。8．[多选]在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则()A．t＝0时，线圈平面平行于磁感线B．t＝1s时，线圈中的电流改变方向C．t＝1．5s时，线圈中的感应电动势最大D．一个周期内，线圈产生的热量为8π2J9．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R为9Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝eq\f(1,π)T。当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，则：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式。(2)线圈转过eq\f(1,30)s时，电动势的瞬时值多大？(结果保留一位小数)(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经eq\f(1,30)s通过电阻R的电荷量为多少？10.(2023·广东省江门市·单元测试)一交变电流的电压表达式为u=100 sin120πt(V)，由此表达式可知(

)A.用电压表测该电压其示数为100 V

B.该交变电压的频率为60Hz

C.将该电压加在100Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为100 W

D.t=148011.(2023·云南省曲靖市·单元测试)两个完全相同的电热器，分别通以图甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比P甲:P乙等于(

)

A.2:1 B.2:1 C.4:1 D.12.(2023·广东省江门市·单元测试)某交变电流电压随时间变化的规律如图所示(初始部分为正弦函数的四分之一周期)，下列说法正确的是(

)A.

该交变电流的周期为2s

B.

该交变电流电压的有效值为200V

C.

将该交变电流加在交流电压表两端时，电压表读数为2002V

D.

将该交变电流加在启辉电压(达到或超过启辉电压后氖管会发光)为200 V的氖管上，氖管未被击穿，氖管1秒钟内发光次数为13.(2023·云南省曲靖市·单元测试)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法不正确的是(

)A.线圈先后两次转速之比为3:2 B.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零

C.交流电a的瞬时值为u=10sin 5πt V D.交流电b的最大值为2014.(2023·天津市·模拟题)在匀强磁场中，一矩形金属线框在匀强磁场中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.

t=0.01s时穿过线框的磁通量最小

B.t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大

C.该线框匀速转动的角速度大小为100π

D.电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角可能为4515.(2023·重庆市市辖区·单元测试)如图所示，单匝线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只灯泡均能正常发光。则(

)A.从图中位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e=E msinωt

B.增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值E m不变

C.减小电容器C两极板间的距离时，灯泡A1变暗

16.(2023·安徽省宣城市·单元测试)交流发电机的线圈绕垂直于匀强磁场的中心轴逆时针匀速转动，角速度ω=100π rad/s，线圈从图示位置开始计时(此时线圈平面与磁场平行)，理想电流表的示数为1 A，已知线圈匝数为100匝，内阻r=1 Ω，外接电阻R=9 Ω，则A.t=0.05 s时线圈磁通量的变化率最大

B.通过线圈磁通量的最大值为1π×10−3Wb

C.t=0时刻与t=0.05 s时刻通过R的电流方向相同17.(2023·湖南省长沙市·单元测试)如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数N=100匝，电阻为r=1Ω的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻R1=6Ω，R2=3Ω，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期T=0.2s.从线圈与磁场方向平行的位置开始计时，在线圈转动的过程中，理想电压表的示数为2V.下列说法中正确的是(

)

A.电阻R1消耗的电功率为23W

B.t=0.4s时，电阻R2两端的电压瞬时值为零

C.从开始计时到120s通过电阻R2的电荷量为(2023·湖北省荆门市·单元测试)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是(

)A.该交变电流的频率为100Hz

B.该交变电流的有效值是10A

C.

t=0.01s时，穿过线圈的磁通量最大

D.该交变电流瞬时值表达式为i=1019.(2022·广东省)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交