新课标2020版高中物理第五章交变电流课时作业8含解析选修3_.doc

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1、课时作业(八)一、单项选择题1.如图所示，已知交流电源的电动势为e＝220sin100πt(V)，电阻R＝2200Ω，则电路中交流电流表和电压表的示数分别为(　　)A．0.1A，220V　　　B．0.1A，220VC．0.1A，220VD．0.1A，220V解析　交流电流表、电压表的读数都为有效值，所以U＝V＝220V，I＝＝A＝0.1A，所以选D项．答案　D2．一电阻接一直流电源，通过4A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电源，它的热功率变为，则该交流电电流的最大值为(　　)A．4AB．6AC．2AD．4A解析　由P＝I2R得R＝＝，接交流

2、电时，＝I′2，2I′2＝16，I′＝A，所以Im＝I′＝4A．应选A项．答案　A3．夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图所示，此空调器运转1h用电(　　)A．1.0度B．1.5度C．2.0度D．2.5度解析　由图象知，电功率随时间的变化周期为15min，前5min为0.5kW，后10min为2kW.设电功率的有效值为P，周期为T，据有效值定义有P1＋P2＝PT将P1＝0.5kW，P2＝2kW代入，得P＝1.5kW.此空调1h用电W＝Pt＝1.5度．答案　B4．-7-一台小型发电机

3、产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)A．电压表的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J解析　由题图甲知Em＝220V，则电源电动势有效值E＝＝220V，I＝＝A＝2.2A，电压表示数亦即路端电压有效值U＝IR＝2.2×95V＝209V，A项错误；线框每转一圈，电流方向改变两次，故每秒钟电流方向改变n＝×2＝×2次＝100次，B项错误；由P灯＝UI，得P灯＝2

4、09×2.2W＝459.8W，C项错误；由Q＝I2rt得：Qr＝2.22×5×12J＝24.2J，D项正确．答案　D5.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为(　　)A.B.C.D.解析　根据最大感应电动势Em＝nBSω可得，最大感应电动势为Em＝Bl22πn，所以有效的电动势为E＝＝Bl2πn，由P＝可得，灯泡的电阻R＝＝，所以B项正确．答案　B-

5、7-6．正弦交变电源与电阻R、交流电压表按图甲所示的方式连接，R＝10Ω，交流电压表的示数是10V，图乙是交变电源输出电压U随时间t变化的图象，则(　　)A．通过R的电流IR随时间t变化的规律是IR＝cos100πt(A)B．通过R的电流IR随时间t变化的规律是IR＝cos50πt(A)C．R两端的电压UR随时间t变化的规律是UR＝5cos100πt(V)D．R两端的电压UR随时间t变化的规律是UR＝5cos50πt(V)解析　交流电压表测的是有效值U＝10V，电压的最大值Um＝10V．由图象可得电阻R两端交流电压的瞬时值UR＝10cos100

6、πt(V)，通过R上的电流有效值I＝＝A＝1A，则最大值Im＝A，其瞬时值为IR＝cos100πt(A)．答案　A7．一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(　　)A．2VB．2VC.VD.V解析　先用代入法求出感应电动势的最大值：由e＝Emsinωt，得2V＝Emsin，由此得Em＝4V，因此有效值为2V，A项正确．答案　A二、不定项选择题8．(2017·天津)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，

7、穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为2Ω，则(　　)A．t＝0时，线圈平面平行于磁感线B．t＝1s时，线圈中的电流改变方向C．t＝1.5s时，线圈中的感应电动势最大D．一个周期内，线圈产生的热量为8π2J解析　根据图象可知，在t＝0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，故A项正确；Φ－t图象的斜率为，即表示磁通量的变化率，在0.5s～1.5s之间，“-7-斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流方向不变，故B项错误；根据法拉第电磁感应定律可得E＝N，所以在t＝1.5s时，斜率为零，则感应电动势为零，

8、故C项错误；感应电动势的最大值为Em＝NBSω＝NΦmω＝100×0.04×V＝4πV，有效值E＝＝2πV，根据焦耳定律可得一个周期产生的热为Q＝T＝