2018-2019学年高中物理第五章交变电流2描述交变电流的物理量分层训练

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1、2描述交变电流的物理量A级抓基础1．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为()π2A.B.2πC．2πD．π—ΔΦ2BS4BS2π2πBSE2解析：由E＝＝＝，Em＝BSω＝BS·＝，可得＝.ΔtTTTTEmπ2答案：B2．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开始计1时，当t＝T时，线圈中感应电动势的瞬时值为2V，则此交变电流的有效值为()12A．22VB．2V2C.2VD.V22πT×解析：先用代入法求出感应电动势的最大值：由e＝Em

2、sinωt得2V＝EmsinT12，由此得Em＝4V，因此有效值为22V，选项A正确．答案：A3.(多选)一交流电压的图象如图所示．将该交流电压加在一阻值为22Ω的电阻两端，下列说法中正确的是()A．该电阻消耗的功率为550WB．该交流电压的瞬时值表达式为u＝1102sin100πtVC．并联在该电阻两端的交流电压表的示数为1102VD．流过电阻的电流方向每秒改变50次解析：由题图可知Um＝1102V，而电压表示数应为有效值即110V，C错误；又T＝0.022πs，故f＝50Hz，电流方向每周期改变两次，所以每秒改变100次，D错

3、误；ω＝＝100πT2Urad/s，所以B正确；P＝＝550W，A正确．R答案：AB4.在如图所示电路中，A是熔断电流I0＝2A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202sin314tV．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A．1102ΩB．110ΩC．220ΩD．2202ΩU220解析：U＝220V，Rmin＝＝Ω＝110Ω.I02答案：BB级提能力5．图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为

4、1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则()A．电压表的示数为6V－2B．在t＝10s的时刻，穿过线圈的磁通量为零C．若线圈转速改为25r/s，则电动势的有效值为3VD．若线圈转速改为25r/s，则通过电灯的电流为1.2AE有效6－2解析：电压表的示数是有效值，U＝R＝×9V＝5.4V，A错误；t＝10s时R＋r9＋1ω2π感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，B错误；原来线圈的转速为n＝＝＝50r/s，2π2πT62当线圈的转速改为25r/s时，感应电动势的最大值Um＝V＝32V，有效值为3V，C2正确；若线圈转速改为25r/s，通过灯泡

5、的电流为0.3A，D错误．答案：C6.(多选)如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线O′O恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B.若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O′O匀速转动，则以下判断正确的是()2A．图示位置线圈中的感应电动势最大，为Em＝BLω12B．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BLωsinωt222BLC．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝R＋r24πBωLRD．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝

6、24（R＋r）解析：图示位置，线圈中通过的磁通量最大，但感应电动势为零，A错误；线圈产生的1212感应电动势最大值为Em＝BLω，故对应的瞬时值表达式为e＝BLωsinωt，B正确；由222ΔΦBLq＝可得线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量q＝，C错误；R＋rR＋r电阻R上产生的热量应利用有效值求解，即转动一周的过程中产生的热量：Q＝Em2242ππBωLR2（R＋r）R×＝，D正确．2ω4（R＋r）答案：BD7．如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇

7、形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位子磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为()22BLω2BLωA.B.2R2R222BLωBLωC.D.4R4R11解析：线框转动的角速度为ω，进磁场的过程用时个周期，出磁场的过程用时个周期，8812BLω进、出磁场时产生的感应电流大小都为I′＝2，则转动一周产生的感应电流的有效值R12BLω22221BLω满足IRT＝RR×T，解得I＝.D正确．44R答案：D8．两个完全相同的电热器，分别通过如图(a)和图(b)所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两

8、个电热器的电功率之比Pa∶Pb等于多少？ImIm解析：有效值与最大值的关系I＝仅对正弦交变电流适用，即对于图(b)才有Ib＝，22212Pb＝IbR＝ImR，对于图2(a)的方波交变电流来说，由于每时刻通过电阻R的电流都是Im，只是方向做周期性变化