人教版高二物理选修3-2第五章 交变电流 第二节 描述交变电流的物理量 每课一练教师版.docx

1、第五章 交变电流第二节 描述交变电流的物理量 每课一练班别 姓名 学号 1（多选）关于交变电流的有效值U和最大值Um，下列说法正确的是()A任何形式的交流电压的有效值都是U的关系B正弦式交变电流具有U的关系C照明电压220 V和动力电压380 V指的都是有效值D交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值2标有“220 V0.5 F”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用()A220sin100t V B220 V的照明电路中C380sin100t V D380 V的动力电路中3一个电热器接在10 V的直流电源上，在t s内产生的焦耳热为Q，今将该电热器接在一个交流电源上，它在2t s内产生的焦耳热

2、为Q，则这一交流电源的电压的最大值和有效值分别是()A最大值10 V，有效值10 VB最大值10 V，有效值5 VC最大值5 V，有效值5 VD最大值20 V，有效值10 V4（多选）如图所示的(a)、(b)两图分别表示两个交变电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的()A有效值 B频率C最大值 D均不一样 5如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为()A 110 V B 156 VC 220 V D 311 V6（多选）有一个电子器件，当其两端电压高于100 V时则导通，等于或低于100

3、 V时则不导通，若把这个电子器件接到100 V、50 Hz的正弦交变电源上，这个电子器件将()A不导通B每秒钟导通50次C每秒钟导通100次D每次导通时间为0.005 s7（多选）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知()A该交流电的电压的有效值为100 VB该交流电的频率为25 HzC该交流电压瞬时值的表达式为u100sin 25t VD若将该交流电压加在阻值为100 的电阻两端，该电阻消耗的功率为50 W8（多选）如图所示xOy平面为光滑水平面，现有一长为d、宽为L的线框MNPQ在外力F作用下，沿正x轴方向以速度v做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度BB0cos

4、x(式中B0为已知量)，规定竖直向下为磁感应强度正方向，线框电阻为R，t0时刻MN边恰好在y轴处，则下列说法正确的是()A外力F为恒力Bt0时，外力大小FC通过线框的瞬时电流ID经过t，线框中产生的电热Q9我国照明电压的瞬时值表达式为e220sin 100t V，它的周期是_，频率是_，在1 s内电流的方向改变_次，电压最大值为_。10如图所示的电流i通过一个R1 的电阻，它不是恒定电流。则通电1 s内电阻R中产生的热量为_，该交流电的有效值_。11如图所示是某正弦交变电流的图象，根据图象求其峰值、周期和角速度，并写出交变电流的瞬时值表达式。12在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直

5、于磁感线方向的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n100匝，边长为20 cm，电阻为10 ，转动频率f50 Hz，磁场的磁感应强度为0.5 T。求：(1)外力驱动线圈转动的功率。(2)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30夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量。参考答案与解析1 【答案】BC【解析】电压、电流的有效值和峰值之间的倍关系仅限于正弦式交变电流而言的。所以选项A是错误的，B是正确的；在交流电的讲述中没有特殊说明情况下的电流和电压均指有效值，C对；交流电压表、电流表测的都是有效值，D错误。2 【答案】A【解析】电容器上标的

6、电压为电容器的最大耐压值。A项中的最大值为220 V，故符合要求，A项正确；B、C、D中的最大值均超过220 V，将击穿电容器，故B、C、D均错。3 【答案】B【解析】电热器接在直流电源上时，有Qtt。电热器接在交流电源上时，有Q2t，故t2t，则U5 V，UmU10 V，所以选项B正确。4 【答案】BC【解析】由题图可知，两个交变电压最大值均为2 V，周期均为0.4 s，可知B、C正确；题图(a)中电压有效值Ua，题图(b)中电压有效值UbUm，A错。5 【答案】B【解析】交流电压表测量的是交流电压的有效值。题图乙所示波形为正弦交变电流在时间轴上方的部分。取一个周期T的时间，根据有效值的定义

7、有：T，所以U156 V，故选B。6 【答案】CD【解析】“100 V，50 Hz”的正弦交变电源，其电压的最大值为100 V，当电压的瞬时值为100 V时，由100100sin ，知在正半周有两个解就是45和135，可见交变电流每个周期内将有两次导通，总时间为周期的一半，选项C、D正确。7 【答案】BD【解析】根据图象可知该交变电流的最大值为100 V，有效值为50 V，A错误；周期为4102 s，所以频率为25 Hz，B正确；50 rad/s，则该交流电压瞬时值的表达式为u100sin50t V，C错误；电阻消耗的电功率为P50 W，D正确。8 【答案】BCD【解析】由于磁场是变化的，故线

8、框产生的感应电动势也为变值，安培力也为变力，若要保持其匀速运动，外力F不能为恒力，故A错误；t0时，左右两边的磁感应强度均为B0，方向相反，则感应电动势E2B0Lv，拉力等于安培力即F2B0IL，故B正确；由于两边正好相隔半个周期，故产生的电动势方向相同，经过的位移为vt，瞬时电动势E2B0Lvcos，瞬时电流I，故C正确；由于瞬时电流按余弦规律变化，故可知感应电流的有效值I，产生的电热QI2Rt，故D正确。9 【答案】0.02 s50 Hz100220 V【解析】由电压的瞬时值表达式e220sin 100t V可得Um220 V，100 rad/s，所以周期T0.02 s；由公式f得f50

9、Hz；一个周期内电流的方向改变两次，所以1 s内电流方向改变100 次。10 【答案】2.8 J1.67 A【解析】由图甲可知I11 A，t10.2 s，I22 A，t20.3 s，电流i在1 s内产生的热量Q2Rt12Rt22.8 J由I2RtQ得电流I1.67 A即该交变电流的有效值为1.67 A11 【答案】2A0.02s100rad/si2sin100t(A)【解析】由图象可知，交变电流的周期为T0.02s角速度为100rad/s故其瞬时值表达式为iImsin100t当t0.0025s时，i1.414A所以Imsin(1000.0025)1.414A解得Im2A所以i2sin100t(A)12 【答案】(1)1.97104 W(2)31.4 A(3)0.027 C【解析】(1)线圈中感应电动势的最大值EmnBSnBS2f1000.5(0.2)223.1450 V628 V感应电动势的有效值为U314V外界驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等P外1.97104 W(2)线圈转到与中性面成30角时，感应电动势的瞬时值eEmsin 30 V314 V交变电流的瞬时值i31.4 A(3)在线圈从中性面转过30角的过程中，线圈中的平均感应电动势n平均感应电流n，通过线圈横截面的电荷量为q则qtnn0.027 C