課時(shí)分層作業(yè)9 表征交變電流的物理量

1、.課時(shí)分層作業(yè)九根底達(dá)標(biāo)練15分鐘50分一、選擇題此題共6小題，每題6分1.如圖2­3­8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e220sin 314t V為了不使保險(xiǎn)絲熔斷，可變電阻的阻值應(yīng)該大于圖2­3­8A110 B110 C220 D220 BU220 V，Rmin 110 ，選B2一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T.從中性面開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，當(dāng)tT時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為2 V，那么此交變電壓的有效值為 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752104】A2 V B

2、2 VC V D VA先用代入法求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，由eEmsin t，得2 VEmsin，由此得Em4 V，因此此交變電壓的有效值為2 V，選項(xiàng)A正確3將正弦式交流電經(jīng)過(guò)整流器處理后，得到的電流波形剛好去掉了半周，如圖2­3­9所示，它的有效值是圖2­3­9A2 AB AC AD1 ADQ交R2R×RT，Q直I2RT，Q交Q直，故I1 A4一個(gè)小型電熱器假設(shè)接在輸出電壓為10 V的直流電源上，消耗電功率為P；假設(shè)把它接在某個(gè)正弦交流電源上，其消耗的電功率為.假如電熱器電阻不變，那么此交流電源輸出電壓的最大值為A5 V B5 VC10 VD

3、10 VC設(shè)電熱器電阻為R，正弦交流電源的電壓有效值為U有效，接10 V直流電源時(shí)，P，接交流電源時(shí)，聯(lián)立得U有效5 V，故電壓的最大值UmU有效10 V，選項(xiàng)C正確5一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2­3­10所示由圖可知圖2­3­10A該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u100sin 25t VB該交流電的電壓的有效值為100 VC該交流電的方向每秒鐘改變25次 D該交流電加在擊穿電壓為110 V的電容器兩端，電容器不會(huì)被擊穿B由圖可知T4×102 s，故f25 Hz，2f50 rad/s，所以其表達(dá)式為u100sin 50tV，故A錯(cuò)誤

4、；由圖象可知交流電的電壓最大值為100 V，因此其有效值為 V100 V，故B正確；因?yàn)橐粋€(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，所以交流電的方向每秒鐘改變50次，故C錯(cuò)誤；由圖象可知交流電的最大值為100 V，電容器要能正常工作，其擊穿電壓必須大于100 V，故D錯(cuò)誤6阻值為1 的電阻上通一交變電流，其i­t關(guān)系圖象如圖2­3­11所示，那么在01 s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量為 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752105】圖2­3­11A1 J B1.5 JC2 JD2.8 JD因?yàn)樗拥碾娏鳛榻蛔冸娏?，大小在變化，所以只能分時(shí)間段來(lái)求熱量在01 s內(nèi)電流的瞬時(shí)值大小為1 A和

5、2 A的時(shí)間段分別為t10.4 s，t20.6 s，所以QIRt1IRt22.8 J二、非選擇題此題共1小題，共14分7.如圖2­3­12所示，一交流發(fā)電機(jī)的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)N100，線圈電阻r3 ，abcd0.5 m，bcad0.4 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，電阻R311 ，當(dāng)線圈以n300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)求：圖2­3­121感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；2t0時(shí)線圈在圖示位置，寫出此交變電流電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；3此電壓表的示數(shù)是多少？【解析】1電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmNBSNB·2n轉(zhuǎn)··314 V.2

6、電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式eEmsin t314sin 10tV3UV×Em220 V.【答案】1314 V2e314sin 10tV3220 V才能提升練25分鐘50分一、選擇題此題共4小題，每題7分1如圖2­3­13甲所示，調(diào)節(jié)臺(tái)燈是通過(guò)雙向可控硅電子器件來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)燈的亮度的現(xiàn)將某無(wú)級(jí)調(diào)光臺(tái)燈接在220 V的正弦式交變電流上，經(jīng)過(guò)可控硅調(diào)節(jié)后加在燈管兩端的電壓如圖2­3­13乙所示，那么此時(shí)電壓表的示數(shù)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752106】甲乙圖2­3­13A220 V B156 VC110 VD78 VB由題圖可知，該電流不是

7、正弦式交變電流，但每次通電是T的正弦交變電流，其最大值與有效值的關(guān)系是U，由T·，解得U110 V156 V，故B正確2.一個(gè)匝數(shù)為100匝，電阻為0.5 的閉合線圈處于某一磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，從某時(shí)刻起穿過(guò)線圈的磁通量按如圖2­3­14所示規(guī)律變化那么線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為圖2­3­14A2A B2 AC6 AD5 AB01 s時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E11 V，電流為2 A；11.2 s內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E25 V，感應(yīng)電流為10 A；一個(gè)周期內(nèi)發(fā)熱量為IRt1IRt2I2Rt1t2，得I2 A，B正確3在一小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形

8、金屬線圈abcd的面積為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)如圖2­3­15甲所示，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2­3­15乙所示，矩形線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合電路，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是甲乙圖2­3­15A從t1到t3這段時(shí)間穿過(guò)線圈磁通量的變化量為零B從t3 到t4這段時(shí)間通過(guò)電阻R的電荷量為Ct4時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量變化率大小為E0Dt2時(shí)刻電阻R的發(fā)熱功率為D由于磁通量是雙向標(biāo)量，在t1到t3這段時(shí)間穿過(guò)線圈磁通量的變化量不為零，所以為2BS，故A錯(cuò)誤；通過(guò)電阻的電

9、荷量q，所以t3到t4這段時(shí)間通過(guò)電阻R的電荷量Q，故B錯(cuò)誤；t4時(shí)刻磁通量的變化率最大，由En知其最大值為，故C錯(cuò)誤；求功率時(shí)需用有效值，所以E，所以電流I，R的發(fā)熱功率為P，故D正確4多項(xiàng)選擇如圖2­3­16甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖，它的構(gòu)造是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r0.10 m、匝數(shù)n20 匝的線圈，磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布其右視圖如圖乙所示在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為B T，線圈的電阻為R10.50 ，它的引出線接有R29.5 的小電珠L(zhǎng)，外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過(guò)小電珠當(dāng)線圈運(yùn)動(dòng)速度

10、v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)摩擦等損耗不計(jì)，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752107】甲乙丙圖2­3­16A小電珠中電流的最大值為0.16 AB電壓表的示數(shù)為1.52 VCt0.1 s時(shí)外力F的大小為0.128 NDt0.2 s時(shí)外力F的大小為0 NAC線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為Em2nrBv2×20××0.1××2 V1.6 V，小電珠中電流的最大值為Im0.16 A，故A正確；小電珠中電壓的最大值為UmImR20.16×9.5 V1.52 V，由于線圈中產(chǎn)生的是正弦式電流，那么小電珠中電壓的有

11、效值為UUm1.07 V，故B錯(cuò)誤；t0.1 s時(shí)，外力F的大小FBImn2r0.128 N，故C正確；t0.2 s時(shí)，切割速度為零，安培力為零，但外力F的大小不為零，故D錯(cuò)誤二、非選擇題此題共2小題，共22分5. 10分如圖2­3­17所示，線圈abcd的面積是0.05 m2，共100匝，線圈電阻為1 ，外接電阻R9 ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B T，當(dāng)線圈以300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：圖2­3­171轉(zhuǎn)動(dòng)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值；2寫出從圖中位置開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)的交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；3電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)；4線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90

12、°的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量【解析】1EmNBS100××0.05×2× V50 V，E25 V35.4 V.2在圖中位置線圈處于中性面，故交變電流的瞬時(shí)值eEmsin t，那么e50sinV50sin 10tV3電流表示數(shù)I3.54 A電壓表示數(shù)UIR3.54×9 V31.86 V.4從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，N，又因?yàn)?，所以qt0.16 C【答案】150 V35.4 V2e50sin 10tV331.86 V3.54 A40.16 C6. 12分如圖2­3­18所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)內(nèi)阻r3 、面積S0.02 m2的半圓形導(dǎo)線框可繞OO軸旋轉(zhuǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B T假設(shè)線框以100 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且通過(guò)電刷給“6 V,12 W的小燈泡供電，那么：圖2­3­181假設(shè)從圖示位置開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，求線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；2由題中所給條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，那么小燈泡實(shí)際功率為多大？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：97752108