3-2-交變電流的描述(分層作業(yè))(原卷版)(人教版2019選擇性必修第二冊)

第2節(jié)交變電流的描述周期和頻率1.關于交變電流的周期和頻率，下列說法正確的是()A．正弦式交變電流最大值連續(xù)出現(xiàn)兩次的時間間隔等于周期B．1s內(nèi)交變電流出現(xiàn)最大值的次數(shù)等于頻率C．交變電流方向變化的頻率為交變電流頻率的2倍D．頻率為50Hz的交變電流，其周期等于0.05s2.[多選]某小型發(fā)電機產(chǎn)生的交變電動勢e＝50sin100πt(V)，對此電動勢，下列表述正確的是()A．頻率是50Hz B．頻率是100HzC．周期是0.01s D．周期是0.02s3.[多選]一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸轉動，形成如圖所示的交變電動勢—時間圖像。根據(jù)圖像提供的信息，以下說法正確的是()A．線圈轉動的角速度為eq\f(100π,3)rad/sB．電動勢的最大值為20VC．t＝1.0×10－2s時，線圈平面和磁場方向的夾角為30°D．t＝1.5×10－2s時，穿過線圈平面的磁通量最大交變電流有效值的理解和計算4.一交變電流隨時間而變化的圖像如圖所示，此交變電流的有效值是()A．5eq\r(2)A B．5AC．3.5eq\r(2)A D．3.5A5．某種交變電流隨時間變化的圖像如圖所示，i>0部分的圖線是一個正弦曲線的正半周，i<0部分的圖線是另一個正弦曲線的負半周，則這種交變電流的有效值為()A．I0 B．eq\r(3)I0C．eq\r(2)I0 D．eq\r(6)I06．匝數(shù)為100的線圈通有如圖所示的交變電流(圖中曲線為余弦曲線的一部分)，單匝線圈電阻r＝0.02Ω，則在0～10s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為()A．80J B．85JC．90J D．125J交變電流的四值比較7.在水平方向的勻強磁場中，有一個正方形閉合線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉動。已知線圈的匝數(shù)N＝100，邊長l＝20cm，電阻R＝10Ω，轉動頻率f＝50Hz，磁場的磁感應強度B＝0.5T，求：(1)外力驅動線圈轉動的功率；(結果保留三位有效數(shù)字)(2)當線圈轉至線圈平面與中性面的夾角為30°時，線圈產(chǎn)生的感應電動勢及感應電流的大?。?3)線圈由中性面轉至與中性面成60°角的過程中，通過導線橫截面的電荷量。8．[多選]在勻強磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化。設線圈總電阻為2Ω，則()A．t＝0時，線圈平面平行于磁感線B．t＝1s時，線圈中的電流改變方向C．t＝1．5s時，線圈中的感應電動勢最大D．一個周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為8π2J9．如圖所示，線圈abcd的面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻為1Ω，外接電阻R為9Ω，勻強磁場的磁感應強度B＝eq\f(1,π)T。當線圈以300r/min的轉速勻速旋轉時，則：(1)若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式。(2)線圈轉過eq\f(1,30)s時，電動勢的瞬時值多大？(結果保留一位小數(shù))(3)電路中，電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？(4)從中性面開始計時，經(jīng)eq\f(1,30)s通過電阻R的電荷量為多少？10.(2023·廣東省江門市·單元測試)一交變電流的電壓表達式為u=100?sin120πt(V)，由此表達式可知(

)A.用電壓表測該電壓其示數(shù)為100?V

B.該交變電壓的頻率為60Hz

C.將該電壓加在100Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為100?W

D.t=148011.(2023·云南省曲靖市·單元測試)兩個完全相同的電熱器，分別通以圖甲、乙所示的峰值相等的矩形交變電流和正弦交變電流，則這兩個電熱器的電功率之比P甲:P乙等于(

)

A.2:1 B.2:1 C.4:1 D.12.(2023·廣東省江門市·單元測試)某交變電流電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示(初始部分為正弦函數(shù)的四分之一周期)，下列說法正確的是(

)A.

該交變電流的周期為2s

B.

該交變電流電壓的有效值為200V

C.

將該交變電流加在交流電壓表兩端時，電壓表讀數(shù)為2002V

D.

將該交變電流加在啟輝電壓(達到或超過啟輝電壓后氖管會發(fā)光)為200?V的氖管上，氖管未被擊穿，氖管1秒鐘內(nèi)發(fā)光次數(shù)為13.(2023·云南省曲靖市·單元測試)如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當調(diào)整線圈轉速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關于這兩個正弦交流電的說法不正確的是(

)A.線圈先后兩次轉速之比為3:2 B.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量為零

C.交流電a的瞬時值為u=10sin?5πt?V D.交流電b的最大值為2014.(2023·天津市·模擬題)在勻強磁場中，一矩形金屬線框在勻強磁場中繞與磁感線垂直的轉動軸勻速轉動，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則下列說法正確的是A.

t=0.01s時穿過線框的磁通量最小

B.t=0.01s時穿過線框的磁通量變化率最大

C.該線框勻速轉動的角速度大小為100π

D.電動勢瞬時值為22V時，線圈平面與中性面的夾角可能為4515.(2023·重慶市市轄區(qū)·單元測試)如圖所示，單匝線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊以角速度ω勻速轉動，其線圈中感應電動勢的峰值為Em，閉合回路中兩只燈泡均能正常發(fā)光。則(

)A.從圖中位置開始計時，感應電動勢的瞬時值表達式為e=E?msinωt

B.增大線圈轉動角速度ω時，感應電動勢的峰值E?m不變

C.減小電容器C兩極板間的距離時，燈泡A1變暗

16.(2023·安徽省宣城市·單元測試)交流發(fā)電機的線圈繞垂直于勻強磁場的中心軸逆時針勻速轉動，角速度ω=100π?rad/s，線圈從圖示位置開始計時(此時線圈平面與磁場平行)，理想電流表的示數(shù)為1?A，已知線圈匝數(shù)為100匝，內(nèi)阻r=1?Ω，外接電阻R=9?Ω，則A.t=0.05?s時線圈磁通量的變化率最大

B.通過線圈磁通量的最大值為1π×10?3Wb

C.t=0時刻與t=0.05?s時刻通過R的電流方向相同17.(2023·湖南省長沙市·單元測試)如圖所示為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖，匝數(shù)N=100匝，電阻為r=1Ω的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉動，線圈兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電路連接，定值電阻R1=6Ω，R2=3Ω，其他電阻不計，線圈勻速轉動的周期T=0.2s.從線圈與磁場方向平行的位置開始計時，在線圈轉動的過程中，理想電壓表的示數(shù)為2V.下列說法中正確的是(

)

A.電阻R1消耗的電功率為23W

B.t=0.4s時，電阻R2兩端的電壓瞬時值為零

C.從開始計時到120s通過電阻R2的電荷量為(2023·湖北省荊門市·單元測試)圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為理想交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉動，從圖甲所示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是(

)A.該交變電流的頻率為100Hz

B.該交變電流的有效值是10A

C.

t=0.01s時，穿過線圈的磁通量最大

D.該交變電流瞬時值表達式為i=1019.(2022·廣東省)如圖是簡化的某種旋轉磁極式發(fā)電機原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈，n1>n2，二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交