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《【名师同步导学】2013-2014学年高中物理 第5章 第2节 描述交变电流的物理量课后强化演练 新人教版选修3-2.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第五章 第2节 描述交变电流的物理量课后强化演练一、选择题1.(2013·福州高二检测)某交变电压为u=6sin314tV,则( )A.用此交变电流作打点计时器的电源时,打点周期为2sB.把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光C.把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上,小灯泡将烧毁D.耐压6V的电容器可以直接接在此电源上解析:由表达式可知电压的最大值是6V,角速度是100πrad/s,所以电压的有效值是6V,周期是0.02s,所以B正确,A、C、D错.答案:B2.(2013·包头高二检测)把一只电热器接在100V的
2、直流电源上,在t时间内产生的热量为Q,若将它分别接到u1=100sinωtV和u2=50sin2ωtV的交流电源上,仍要产生Q的热量,则所需时间分别是( )A.t,2t B.2t,8tC.2t,2tD.t,4t解析:由Q=t得,接直流电时Q=t,接u1时Q=t1,所以t1=2t,同理t2=8t,所以选B.答案:B3.(2011·高考四川理综)如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1A.那么(
3、 )A.线圈消耗的电功率为4WB.线圈中感应电流的有效值为2AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4costD.任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=sint解析:从线圈平面平行于磁感线开始计时,正弦交变电流的感应电动势的一般表达式为e=Emcosθ,且该式的成立与转轴的位置无关(转轴平行于磁感线的情况除外),则感应电流i==cosθ,由题给条件有:1=×,Em=4V,则Im=2A,I有效=A,电功率P=5IR=4W,所以A正确,B错误.e=4cosωt=4cost,即C正确.由Em=BSω=Φm·得Φm=,故Φ=sint,即D错误.
4、答案:AC4.如右图所示的是一交变电流随时间变化的图象,此交变电流的有效值是( )A.5A B.5AC.3.5A D.3.5A解析:根据有效值的定义,让图示中的交变电流和一直流分别通过同一纯电阻用电器R,如果在相同时间内电阻产生的热量相同,则此直流的值即为该交变电流的有效值.取一个周期研究,设有效值为I,电阻为R,有IRt1+IRt2=I2RT,即(4)2R×0.01+(-3)2R×0.01=I2R×0.02,解得I=5A.答案:B5.如图所示,A、B两输电线间的电压是u=200sin100πt(V),输电线电阻不计,把
5、电阻R=50Ω的用电器接在A、B两输电线上,对此,下列说法正确的是( )A.电流表示数为4AB.电压表示数为200VC.通过R的电流方向每秒钟改变50次D.用电器消耗的电功率为1.6kW解析:由u=200sin100πt(V)可知,电压最大值Um=200V,角速度ω=100πrad/s,所以电压的有效值U==200V,周期T==0.02s,频率f==50Hz.由欧姆定律得I==A=4A,所以A、B两项正确;一周期内电流方向改变两次,而f=50Hz,则1s内电流方向改变100次,C项错误;电功率P=IU=4×200W=800W,
6、所以D项错误.答案:AB6.边长为l的正方形闭合线框abcd,在磁感应强度为B的匀强磁场中,以角速度ω绕cd5边从如图所示位置开始匀速转动,转轴与磁场垂直,线框总电阻为R,一理想电压表接在线框的c、d两点之间,下列说法中正确的是( )A.线框转一周外力所做的功为B.线框转过90°的过程中感应电动势的最大值为Bl2ωC.线框转过90°的过程中通过线框导线横截面的电荷量为D.电压表的示数为解析:线框在转动过程中,产生感应电动势的有效值为E=,I=,T=,线框转动一周产生的热量Q=I2RT=2R·=,外力做的功W=Q,A正确;感应电
7、动势的最大值Em=Bl2ω,B正确;线框转过90°的过程中,流过导线某一横截面的电量q==,C正确;电压表的示数等于cd两端电压的有效值U=I·=,D错误.答案:ABC二、非选择题7.(2013·锦州市高二检测)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化.如图所示,发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω.已知感应电动势的最大值Em=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读
8、数.解析:从Φt图象可以看出:Φm=1.0×10-2Wb,T=3.14×10-2s,已知Em=nωΦm,又ω=,故电路中电流最大值:Im===A=2A.5交流电流表读数I=≈1.4A.答案:1.4A8.(2012·高考安徽理综)图1是交流发电机模型示意图.在磁感
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