【新教材】人教版高中物理選擇性必修第二冊同步檢測3.2交變電流的描述-【含答案】

1、3.2節(jié)交變電流的描述下列關(guān)于交流電的說法中正確的是()A. 交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓和電流值是交流的峰值B. 交流電流表和電壓表的測量值是交流的瞬時值C. 給定的交流數(shù)值，在沒有特別說明的情況下都是指有效值D. 與交流有相同的熱效應(yīng)的直流電的數(shù)值是交流的有效值電流方向每秒改變50次的交變電流，它的周期和頻率分別是()A. 0.04s，25HzB. 0.08s，25HzC. 0.04s，50HzD. 0.08s，50Hz有一個交變電壓瞬時值表達(dá)式u=311sin314tV，則()A. 此交流電的頻率是50HzB. 用交流電壓表測量時讀數(shù)為311VC. 它可以使標(biāo)有“220V100W”的燈泡正常

2、發(fā)光D. 使用這個交流電的用電器，每通過一庫侖的電荷量時電流做功220J交流發(fā)電機(jī)工作時，產(chǎn)生的電動勢為e=Emsint，若將線框的匝數(shù)和它的轉(zhuǎn)速均加倍，則產(chǎn)生的電動勢為A. e=2Emsin2tB. 某交變電動勢瞬時值表達(dá)式e=10sin2tV，則( A. 交變電流的頻率為2HzB. 交變電流的周期為0.25秒C. 交變電流的有效值為10VD. 當(dāng)t=0.25秒時，感應(yīng)電動勢為一臺手搖交流發(fā)電機(jī)，線圈內(nèi)阻1.0，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律為e=102sin10t(V)。發(fā)電機(jī)只與9.0的電阻組成閉合電路。則(A. 交變電流的頻率為10HzB. 電動勢的峰值為20VC. 電路中電流的有效值為

3、1.0AD. 一周期內(nèi)外接電阻消耗電能9.0J正弦交變電源與電阻R、交流電壓表、交流電流表按照圖1所示的方式連接，已知R=200。圖2是交變電源輸出電壓u隨時間t變化的圖像，則()A. 交流電壓表的讀數(shù)是311VB. 交流電流表的讀數(shù)是1.1AC. R兩端電壓隨時間變化的規(guī)律是uR=311cost(V)D. R兩端電壓隨時間變化的規(guī)律是如圖所示，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中的單匝矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導(dǎo)線的總電阻為R。t=0時刻線圈平面與紙面重合，且cd邊正在離開紙面向外運(yùn)動。則()A. t時刻通過線圈電流的瞬時值i=BS

4、RcostB. 通過線圈電流的有效值I=BSRC. 通過線圈電流的有效值I=一電熱器接在10V的直流電源上，發(fā)熱消耗一定的功率。現(xiàn)將它改接在正弦交流電源上，要使它發(fā)熱消耗的功率等于原來的一半，則交流電壓的最大值應(yīng)為()A. 5VB. 7.07VC. 10VD. 14.14V如圖所示為某交變電流隨時間變化的圖象。則此交變電流的有效值為()A. 102B. 52C. 324計算下列變化電流或電壓的有效值。圖1：_圖2：_圖3：_圖4：_將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路接有額定功率

5、為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計，燈泡的電阻應(yīng)為( )A. (2l2nB)2PB. 2(l如圖(甲)所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)均勻分布著與線圈平面垂直的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0，所圍成矩形的面積S=0.040m2，小燈泡的電阻R=9.0，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間按如圖(乙)所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值的表達(dá)式為e=nBmS2T(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化0T/4的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量。如圖所示為一個小型交流發(fā)電機(jī)的原理

6、圖，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，線圈總電阻為r，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO轉(zhuǎn)動；線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動。(不計轉(zhuǎn)動軸及滑環(huán)與電刷的摩擦)(1)推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值的表達(dá)式Em(2)求線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中電流表的示數(shù)；(3)求線圈速度轉(zhuǎn)動N周過程中發(fā)電機(jī)線圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱。如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場可近似為勻強(qiáng)磁場，發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd在磁場中，圖中abcd分別為矩形線圈的四個頂點(diǎn)，其中的c點(diǎn)被磁鐵遮擋而未畫出

7、。線圈可繞過bc邊和ad邊中點(diǎn)且垂直于磁場方向的水平軸OO勻速轉(zhuǎn)動。為了便于觀察，圖中發(fā)電機(jī)的線圈只畫出了其中的1匝，用以說明線圈兩端的連接情況。線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上；用導(dǎo)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度L1=50cm，bc邊和ad邊的長度L2=20cm，匝數(shù)n=100匝，線圈的總電阻r=5.0，線圈轉(zhuǎn)動的角速度=282rad/s，外電路的定值電阻R=45，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05T。電流表和電壓表均為理想電表，滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可

8、忽略不計，計算中取=3.14，(1)請推導(dǎo)出線圈在勻速轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢最大值Em的表達(dá)式(用題中已知物理量的符號表示)(2)求電流表的示數(shù)I；(3)求維持線圈勻速轉(zhuǎn)動1圈，所需外力做的功W(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。答案和解析1.CD2. A3. ACD4. D5. D6. C7. BD8. C9. C10. A11.解：根據(jù)圖像，圖1的有效值為Um2，圖2的有效值為Um。圖3中，00.01s有效值為I1=42=22A，0.010.02s時有效值為I2=4A，根據(jù)焦耳定律，I12RT2+I22RT2=I2RT，得到有效值為23A，圖4中，00.01s有效值為I1=52=522A，0.010.02s時有效值為I2=152=1522A，根據(jù)焦耳定律，I12RT2+I22RT2=I2當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時，線圈中的感應(yīng)電動勢最大。設(shè)此時ab邊的線速度為v，則單匝線圈時ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Ecd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為En匝線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢為Em由于v=r=有Em(2)線圈中的感應(yīng)電動勢有效值為：E=E電路中電流的有效值I=E即電流表的示數(shù)為2nBS(3)線圈轉(zhuǎn)動的周期T=2