高中物理 第2章 交变电流的产生及描述习题课 教科版选修3-2

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1、习题课　交变电流的产生及描述一、基础练1．对于图1所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是(　　)图1A．电流的大小变化，方向也变化，是交变电流B．电流的大小变化，方向不变，不是交变电流C．电流的大小不变，方向不变，是直流电D．电流的大小不变，方向变化，是交变电流2．如图2所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能使线圈中产生交变电流的是(　　)图2A．将线圈水平向右匀速拉出磁场B．使线圈以OO′为轴匀速转动C．使线圈以ab为轴匀速转动D．磁场以B＝B0sinωt规律变化3．标有“220V,0.5μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用(　　)A．220sin1

2、00πtVB．220V的照明电路中C．380sin100πtVD．380V的动力电路中4．在电路的MN间加一如图3所示的正弦交流电，负载电阻为100Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为(　　)图3A．220V,2.20AB．311V,2.20AC．220V,3.11AD．311V,3.11A5．交变电流电压表达式为u＝20sin314tV，求这个交变电压的最大值Um、有效值U、周期T、频率f.画出交变电流的电压u—t图象．二、提升练6．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图4所示．此线圈与一个R＝

3、10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他阻值．下列说法正确的是(　　)图4A．交变电流的周期为0.125sB．交变电流的频率为8HzC．交变电流的有效值为AD．交变电流的最大值为4A7．如图5所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为(　　)图5A．4AB．2AC.AD.A图68．矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图6所示．下列结论正确的是(　　)A．在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大B．在t＝0.2s和t＝0.4s时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157VD．在t＝0.4s时，磁通量变化率最大，其值

4、为3.14Wb/s9．两个完全相同的电热器，分别通以图7甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比P甲∶P乙等于(　　)图7A.∶1B．2∶1C．4∶1D．1∶110．如图8所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图象是下列选项中的(　　)8图图911．距离足够大的金属板A、B间有一电子(不计重力影响)，在A、B间接有如图9所示的正弦式电压u.t＝0时，电子从静止开始运动，则(　　)A．电子做

5、往复运动B．在足够长的时间后，电子一定要碰到某个金属板上C．t＝T/2时，电子速度达到最大值D．t＝T时，电子将回到原出发点题　号123467891011答　案12.正弦式交变电压u＝50sin314tV加在一个氖管的两端，已知当氖管两端的电压达到25V时，才开始发光．求氖管通电10min内，发光的次数和发光的总时间．13．如图10所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω.求：图10(1)转动过程中感应电动势的最大值．(2)由图示位置(

6、线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势．(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势．(4)交变电压表的示数．(5)线圈转动一周外力做的功．习题课　交变电流的产生及描述1．B2．BCD　[将线圈向右拉出磁场时，线圈中电流方向不变，A选项错．B、C两种情况下产生交变电流，只有在C情况下当线圈全部位于磁场外的一段时间内线圈内没有电流．由法拉第电磁感应定律可知D种情况下可产生交变电流，故B、C、D对．]3．A4．A　[电压表和电流表都是表示的有效值，根据图象得出电压的有效值是220V，根据欧姆定律得出电流的有效值是2.20A．]5．20V　10V　0.02s　50H

7、z　图象见解析解析　已知交变电流的电压表达式u＝Umsinωt，正弦符号前的系数即为电压的最大值，根据正弦式交变电流的电压有效值与最大值的关系U＝，可求得U；再根据T＝，求得T；由f＝，求得f.据题意，交变电流电压最大值Um＝20V，有效值U＝＝10V，周期T＝＝s＝0.02s，频率f＝＝50Hz.根据u＝Umsinωt＝20sin314tV，画出交变电流的电压随时间的变化图象如图所示．6．C　[由图可知交变电流的周期T＝0.250s，频率f＝