高中物理 第五章 交变电流 2 描述交变电流的物理量课时作业 新人教版选修3-2.doc

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1、描述交变电流的物理量1．(多选)如图5210所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的(　　)5210A．周期是0.01sB．最大值是311VC．有效值是220VD．表达式为u＝220sin100πtV【解析】　由波形图可知，周期T＝0.02s，电压最大值Um＝311V，所以有效值U＝＝220V，该电压的表达式为u＝UmsintV＝311sin100πtV，故选项B、C正确，A、D错误．【答案】　BC图52112．(2014·铜陵高二检测)如图5211是一个余弦式交变电流的图象，下列说法正确的是(　　)A．周期是0.2s

2、，电流的峰值是10AB．周期是0.15s，电流的峰值是10AC．频率是5Hz，电流的有效值是10AD．频率是0.2Hz，电流的有效值是7.07A【解析】　由图象可知T＝0.2s，Im＝10A，故频率f＝＝5Hz，I＝＝5A≈7.07A，A正确，B、C、D错误．【答案】　A3．(多选)由交流电动势瞬时值表达式e＝10sin4πtV，可知(　　)A．此交变电流的频率是4πHzB．此交变电流的周期是0.5sC．当t＝0.5s时，此交流电动势有最大值D．当t＝0时，产生此交变电流的线圈平面与中性面重合【解析】　把已知表达式e＝10sin4

3、πtV与e＝NBSωsinωtV对照，可得ω＝4π，周期T＝2π/ω＝0.5s，B正确；频率f＝1/T＝2Hz，A错误；将t＝0.5s代入表达式可得电动势e＝0，C错误；将t＝0代入可得e＝0，说明是中性面位置，D正确．【答案】　BD4．如图5212所示为一交变电流的it图象，则此交变电流的有效值为(　　)5212A．5AB．5AC．10AD．2.5A【解析】　对于正弦式交变电流可直接应用最大值为有效值的倍这一规律，将此交变电流分为前后两部分正弦式交流，可直接得到这两部分正弦式交变电流的有效值，分别为I1＝2.5A和I2＝7.5A

4、，分别取一个周期T中的前0.01s和后0.01s计算产生的电热Q＝IR×0.01J＋IR×0.01J，再利用有效值的定义得Q＝I2R×0.02J.解得I＝2.5A.【答案】　D5．(2012·北京高考)一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为(　　)A．5V　　　B．5V　　　C．10V　　　D．10V【解析】　小型电热器的电阻不会改变，根据功率表达式和交流电的有效值有P＝和＝可得Um＝10V，答案C.【答案

5、】　C6．交流电源电压u＝20sin(100πt)V，内阻不计，电路中电阻R＝10Ω.则如图所示电路中电流表和电压表的读数分别为(　　)A．1.41A，14.1VB．1.41A，20VC．2A，20VD．2A，14.1V【解析】　电流表和电压表测量的是交变电流的有效值，由u＝20sin(100πt)V知Um＝20V，故U＝＝10V≈14.1V，电流的读数I＝＝1.41A，故A正确．【答案】　A图52137．如图5213所示，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，线圈所

6、围面积为S，线圈的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动，则(　　)A．时刻t线圈中电流的瞬时值i＝cosωtB．线圈中电流的有效值I＝C．线圈中电流的有效值I＝D．线圈消耗的电功率P＝【解析】　由题意知t＝0时线圈与中性面重合，则i＝sinωt，电流有效值I＝，P＝.所以只有选项C正确．【答案】　C52148．(多选)(2014·哈尔滨六中高二检测)如图5214是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定(　　)A．此交变电流的频率为5HzB．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u＝12sin

7、10πt(V)C．将标有“12V　3W”的灯泡接在此交流电源上，灯泡可以正常发光D．图象上对应的0.1s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面【解析】　由图象可知，交变电流的周期T＝0.2s，交变电压的最大值Um＝12V，所以此交变电流的频率f＝1/T＝5Hz，角速度ω＝2π/T＝10πrad/s，交变电压瞬时值的表达式u＝Umsinωt＝12sin10πt(V)，选项A、B均正确；标有“12V　3W”的灯泡正常发光时其两端电压的有效值为12V，而交变电压有效值U＝＝6V，所以灯泡不能正常发光，选项C错误；图象上对应的0.1s时刻，交

8、变电压瞬时值为零，穿过发电机中的线圈的磁通量最大，发电机中的线圈刚好转至中性面，选项D正确．【答案】　ABD图52159．(2013·福建高考)如图5215，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转