江苏省泰州市高中物理 5-2 描述交变电流的物理量同步检测 新人教版选修3-2

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1、第二节　描述交变电流的物理量基础夯实1．一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311V，当它接入220V照明电路上，这个灯将(　　)A．灯不亮　　　　　　　B．灯丝将烧断C．只能暗淡发光D．能正常发光答案：D解析：电灯的额定电压为U＝＝V＝220V，当它接入220V的照明电路上时能正常发光．2．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e＝220sin100πt，则(　　)A．交流电的频率是100πB．t＝0时，线圈位于中性面C．交流电的周期是0.02sD．t＝0.05s时，e有最大值答案：BC解析：由瞬时值表达式知：角速度ω＝1

2、00πrad/s，感应电动势是按正弦规律变化．所以t＝0时，线圈平面位于中性面．因ω＝2πf，所以f＝＝＝50Hz；由T＝得T＝s＝0.02s当t＝0.05s时，e＝220sin5π＝0故B、C选项正确．3．(2011·深圳模拟)交流电源输出的电压U随时间t变化的图线如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．交变电流的频率为50HzB．交变电流的周期为2sC．交变电压的最大值为220VD．交变电压的有效值为220V答案：AC解析：由图象可知，交流电的周期为T＝2×10－2s，频率f＝＝50Hz，交变电压最大值为220V，有效值为220V

3、，故选项A、C正确．4．(2010·天津一中高二期中)电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω，合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则(　　)A．通过R1的电流有效值为1.2AB．R1两端的电压有效值为6VC．通过R2的电流最大值是1.2AD．R2两端的电压最大值是6V答案：B解析：由i－t图象可知，电流最大值Im＝0.6A，有效值I＝＝0.6A，因R1与R2串联，则I1＝I＝0.6A，U1＝IR1＝6V，I2m＝Im＝0.6A，U2m＝ImR2＝12V，故A、C、D错，

4、B正确．5．下图表示一交流电的电流随时间而变化的图象．此交流电的有效值是(　　)A．5AB．5AC.AD.A答案：B解析：本题要求的是矩形交变电流的有效值，与平时所熟知的正弦交变电流的有效值(即I有效＝Im/)不同，因此，有的学生对这样的题目感到无从下手．本题只能从有效值的定义出发，才能顺利解答．该交变电流通过阻值为R的电阻一个周期的时间(即0.02s)内所产生的热量为：Q交＝(4)2×R×0.01＋(3)2×R×0.01设直流电流I通过电阻R一个周期的时间(即0.02s)内产生的热量为Q直＝I2R×0.02由交流的有效值定义得Q直＝

5、Q交，即50×0.01R＝I2×0.02R则I＝5A，即交变电流的有效值为5A.6．(2011·余高中学高二期末)如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈外部与20Ω的电阻R相接．求：(1)S断开时，电压表示数．(2)电键S合上时，电压表和电流表示数．答案：(1)50V　(2)40V　2A解析：(1)感应电动势最大值Em＝nBSω＝100×0.5×0.1×0.2×50V＝50VS断开时，电压表

6、示数为电源电动势有效值E＝＝50V.(2)电键S合上时，由闭合电路欧姆定律I＝＝A＝2.0AU＝IR＝2×20V＝40V即电流表示数为2A，电压表示数为40V.7．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的转速匀速旋转时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)线圈转过s时电动势的瞬时值为多大？[来源:Zxxk.Com](3)电路中电压表和电流表的示数各是多少？答案：(1)e＝50sin10π

7、tV　(2)43.3V　(3)31.86V　3.54A解析：分别把Em、ω的数值推算出来，代入一般表达式Emsinωt就得出了感应电动势的瞬时值表达式，求瞬时值时，只需要把t的值代入表达式就可以了，最后一问是求线圈中的电流和线圈的端电压，注意应为有效值．(1)e＝Emsinωt＝NBS2πnsin(2πnt)＝100××0.05×2π×sin(2π×t)V＝50sin10πtV.(2)当t＝s时，电动势的瞬时值e＝50sin(10π×)V＝43.3V.(3)电动势的有效值E＝＝V＝35.4V，电流表的示数I＝＝A＝3.54A；电压表的

8、示数U＝IR＝3.54×9V＝31.86V在求解交变电动势瞬时值时，首先要确定线圈转动从哪个位置开始，以便确定瞬时值表达式是按正弦规律变化还是按余弦规律变化；其次是确定线圈转动的角带度ω(以rad/s作单位)；最后是确定