2017_2018学年高中物理第五章交变电流5.2描述交变电流的物理量课堂15分钟达标练新人教版

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1、5.2描述交变电流的物理量课堂15分钟达标练1.(多选)如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的(　　)A.周期是0.01sB.最大值是311VC.有效值是220VD.表达式为u=220sin100πt(V)【解析】选B、C。由交变电压的图像知，周期是0.02s，A项错；最大值是311V，B项正确；有效值是220V，C项正确；瞬时值表达式为u=311sin100πt(V)，D项错误。2.(2015·廊坊高二检测)如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线

2、框面积为S，电阻为R。线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO′以角速度ω匀速转动，固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界。则线框中感应电流的有效值为(　　)A.B.C.D.【解析】选A。线框中产生的感应电动势的最大值为：Em=BωS，则线框中感应电流的有效值为I===，选项A正确。【易错提醒】本题中计算感应电动势的峰值时要用线框有效面积而不是S，即Em=Bω≠BSω。【补偿训练】一电阻接一直流电源，通过4A的电流时热功率为P，若换接一正弦式交流电源，它的热功率变为，则该交变电流的峰值为(　　)A.4AB.6AC

3、.2AD.4A【解析】选A。由P=I2R得R==，接交流时，=I′2，得I′=2A，则Im=I′=4A，选项A正确。3.(2015·邯郸高二检测)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)A.电压表V的示数为220VB.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484WD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J【解析】选D。由图像可知电动势的有效值为220V，而电压表测量的是路端电

4、压，其大小为U=R=×95V=209V，A选项错误；由图像读出交变电流的周期为T=0.02s，则频率f==50Hz，一个周期内电流的方向要改变2次，故每秒钟电流方向要改变2×50=100(次)，B选项错误；灯泡的实际功率为P=R=×95W=459.8W，C选项错误；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q=rt=24.2J，故D选项正确。4.如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：(1

5、)电路中交流电压表和电流表的示数。(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量。【解析】(1)Em=NBSω=100××0.05×2π×V=50VE==25V≈35.4V。电流表示数I==3.54A，电压表示数U=IR=3.54×9V=31.86V。(2)从图示位置转过90°的过程中，=N，又因为=，q=Δt，联立得q==≈0.16C。答案：(1)31.86V　3.54A　(2)0.16C5.(2015·通化高二检测)如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N=100，线圈电

6、阻r=3Ω，ab=cd=0.5m，bc=ad=0.4m，磁感应强度B=0.5T，电阻R=311Ω，当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时，求：(1)感应电动势的最大值。(2)t=0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势的瞬时值表达式。(3)此电压表的示数是多少？【解析】(1)根据角速度与转速的关系得：ω=2πn=10πrad/s，感应电动势的最大值Em=NBSω=100×0.5×0.5×0.4×10πV=100πV≈314V。(2)在图示位置，线圈所处位置为中性面，导线切割磁感线的有效速度最小，瞬时

7、电压也最小，故此交变电流电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt=314sin(10πt)V。(3)电动势的有效值：E==50πV，由闭合电路的欧姆定律：I==A=0.5A，根据部分闭合电路的欧姆定律：U=IR=0.5×311V=220V。答案：(1)314V　(2)e=314sin(10πt)V　(3)220V