高中物理 第5章 交變電流 2 描述交變電流的物理量課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2.doc

1、a2 描述交變電流的物理量1一個(gè)照明電燈標(biāo)有“220 V、60 W”字樣，現(xiàn)在把它接入最大值為311 V的正弦式交流電路中，則()A燈的實(shí)際功率大小為60 WB燈絲將燒斷C只能暗淡發(fā)光D能正常發(fā)光答案：AD2在如圖所示電路中，A是熔斷電流I02 A的保險(xiǎn)絲，R是可變電阻，S是交流電源交流電源的內(nèi)電阻不計(jì)，其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律是e220 sin 314t V為了不使保險(xiǎn)絲熔斷，可變電阻的阻值應(yīng)該大于()A110 B110 C220 D220 解析：U220 V，Rmin 110 .答案：B3標(biāo)有“250 V,0.5 F”字樣的電容器能接入下面哪個(gè)電路中使用()A220sin 100t VB2

2、20 V照明電路中C380sin 100t VD380 V動(dòng)力電路中解析：從該電容器的銘牌知，它的耐壓值為250 V，也就是它允許加的最大電壓為250 V，對(duì)于220 V的照明電路，最大值為220 V311 V，超出了它的耐壓值故正確答案為A.答案：A4.一臺(tái)電風(fēng)扇的額定電壓為交流220 V在其正常工作過(guò)程中，用交流電流表測(cè)得某一段時(shí)間內(nèi)的工作電流I隨時(shí)間t的變化如圖所示這段時(shí)間內(nèi)電風(fēng)扇的用電量為()A3.9102度B5.5102度C7.8102度D11.0102度解析：分段計(jì)算用電量，根據(jù)WUIt得WW1W2W32200.31060 J2200.41060 J2200.24060 J1.98

3、105 J，而1度1 kWh3.6106 J，所以W1.98105 J0.055度5.5102度，故B選項(xiàng)正確，A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤aa答案：B5.一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示由圖可知()A該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u100sin 25t VB該交流電的頻率為25 HzC該交流電的電壓的有效值為100 VD若將該交流電壓加在阻值為R100 的電阻兩端，則電阻消耗的功率為50 W解析：由題圖知：T4102 s，根據(jù)2/T有50 rad/s，故A錯(cuò)；從圖象讀出：T4102s，根據(jù)f可得f25 Hz，故B對(duì)；從圖象讀出：Um100 V，根據(jù)U可得U V，故C錯(cuò)；由C得：U V，根據(jù)P

4、有P50 W，故D對(duì)答案：BD6如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法正確的是()A在圖中t0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零B線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為32C交流電a的瞬時(shí)值為u10sin 5t(V)D交流電b的最大值為 V解析：由圖可知t0時(shí)刻時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，穿過(guò)線圈的磁通量最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖可知Ta0.4 s，Tb0.6 s，線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比nanbTbTa32，選項(xiàng)B正確；交流電a的瞬時(shí)值為uUmsin，得u10sin 5t(V)，選項(xiàng)C正確，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值UmNBSNB

5、S，所以UmaUmbTbTa，交流電b的最大值為 V，選項(xiàng)D正確答案：BCD7電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D甲的方式連接，R110 ，R220 .合上開關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦式交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示，則()aa甲乙A通過(guò)R1的電流有效值是1.2 ABR1兩端的電壓有效值是6 VC通過(guò)R2的電流最大值是1.2 ADR2兩端的電壓最大值是6 V解析：從圖象可以看出，交變電流中電流最大值為0.6 A，電流有效值為：I0.6 A，R1兩端電壓有效值為U1IR16 V，R2兩端電壓最大值為UmImR20.620 V12 V，綜上所述，正確選項(xiàng)為B.答案：B8如圖甲是阻值為5 的線圈與

6、阻值為15 的電阻R構(gòu)成的回路線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示則()A電壓表的示數(shù)為14.14 VB通過(guò)電阻的電流為0.707 AC電阻R上消耗的功率為7.5 WD通過(guò)電阻的電流方向每秒變化100次解析：根據(jù)題中圖乙可知交流電的有效值為E V10 V，電壓表的示數(shù)為15 V7.5 V，A錯(cuò)誤；通過(guò)電阻的電流為I A0.5 A0.707 A，B正確；電阻R上消耗的功率為PI2R215 W7.5 W，C正確；根據(jù)產(chǎn)生交流電的特點(diǎn)，線圈每轉(zhuǎn)一圈，電流方向改變兩次，則每秒變化250次，D錯(cuò)誤aa答案：BC9有一交流發(fā)電機(jī)模型，用示波器觀察到它產(chǎn)生的感

7、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)波形如圖所示，求：(1)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值，(2)當(dāng)t s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值，并指出此時(shí)線圈相對(duì)于磁場(chǎng)的位置(3)已知線圈面積為16 cm2，共25匝，計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度解析：(1)由圖象可知電動(dòng)勢(shì)的最大值Em5 V，根據(jù)正弦交流電的最大值和有效值的關(guān)系，故有效值為：EEm3.5 V.(2)因?yàn)閑Emsin t5sin 100t，當(dāng)t s時(shí)，e5sin 100 V5 V.這時(shí)線圈平面跟磁感線平行(3)由于EmnBS，所以B T0.4 T.答案：(1)5 V3.5 V(2)5 V線圈平面跟磁感線平行(3)0.4 T10甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞

8、垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n100，電阻r10 ，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R90 ，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表在t0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化求：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值；(2)電路中電壓表的示數(shù)；(3)R上的熱功率解析：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值EmnBSaa而mBS，所以Em由t圖線可知：m2.0102 WbT6.28102 s，所以Em200 V.(2)電動(dòng)勢(shì)的有效值E100 VUE100 V90 V127.3 V.(3)R上的功率為：PR W180 W答案：(1)200 V(2)

9、127.3 V(3)180 W11如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)()A線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流B線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)C線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，都是abcdaD線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力解析：線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流，產(chǎn)生的電流、電動(dòng)勢(shì)及線圈各邊所受安培力大小與轉(zhuǎn)動(dòng)軸所在位置無(wú)關(guān)，故A對(duì)，B、D錯(cuò)；圖示時(shí)刻產(chǎn)生電流的方向?yàn)閍dcba，故C錯(cuò)答案：A12.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2 .從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)的感應(yīng)電流為1 A那么()A線圈消耗的電功率為4 WB線圈中感應(yīng)電流的有效值為2 AC任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e4cos tD任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為sin t解析：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正(或余)弦式交變電流，因?yàn)閺木€圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，所以瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式eEmcos t，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)eaaEmcos 60，而i1 A，所以Em4 V故電動(dòng)勢(shì)