【物理】2020届一轮复习人教版第十一章第1讲　交变电流的产生和描述课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版第十一章第1讲　交变电流的产生和描述课时作业

‎2020届一轮复习人教版 第十一章 第1讲　交变电流的产生和描述 课时作业 ‎(三十四)　‎ ‎1．一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按如图所示规律变化．则线圈中产生交变电流的有效值为(　　)‎ A．‎5 A　　　　　　 B．‎2 A C．‎6 A D．‎‎5 A 解析：0～1 s内线圈中产生的感应电动势E1＝n＝100×0.01 V＝1 V,1～1.2 s内线圈中产生的感应电动势E2＝n＝100× V＝5 V，在一个周期内产生的热量Q＝Q1＋Q2＝t1＋t2＝12 J，根据交变电流有效值的定义得Q＝I2Rt＝12 J，I＝2 A，故选项B正确，A、C、D错误．‎ 答案：B ‎2．一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如下图所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是(　　)‎ 解析：选项A、B中交变电流的有效值都为 A，选项C中恒定电流的大小为1.5 A，选项D中交变电流的有效值为2 A，根据热量的表达式Q＝I2Rt得出选项D正确．‎ 答案：D ‎3．一交流电压为u＝100sin(100πt)V，由此表达式可知(　　)‎ A．用电压表测该电压其示数为50 V B．该交流电压的周期为0.02 s C．将该电压加在“100 V,100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 W D．t＝ s时，该交流电压的瞬时值为50 V 解析：由交流电压瞬时值表达式可知电压的有效值为100 V，故用电压表测该电压其示数为100 V，选项A错误；ω＝100π rad/s，则周期T＝＝0.02 s，选项B正确；该电压加在“100 V,100 W”的灯泡两端，灯泡恰好正常工作，选项C错误；将t＝ s代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为100 V，选项D错误．‎ 答案：B ‎4．(多选)(2019·湖南邵阳二中月考)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知(　　)‎ A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin 25πt(V)‎ B．该交流电的频率为25 Hz C．该交流电的电压的有效值为100 V D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W 解析：从图象中可得该交流电的周期为T＝4×10－2s，所以频率为f＝＝25 Hz，选项B正确；角速度为ω＝2πf＝50π rad/s，从图象中可知交流电最大值为Um＝100 V，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin 50πt V，该交流电的有效电压值为U＝＝50 V，选项A、C错误；若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为P＝＝ W＝50 W，选项D正确．‎ 答案：BD ‎5．(多选)图甲为小型交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100、总电阻r＝5 Ω，线圈的两端与阻值为95 Ω的电阻R连接，交流电压表为理想电表．t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．若交流发电机产生的电动势的最大值为Em，电压表的示数为U，则(　　)‎ A．Em＝200 V，U＝134 V B．Em＝134 V，U＝95 V C．通过电阻R的电流每秒内方向改变约50次 D．电阻R实际消耗的功率为190 W 解析：交流发电机产生的电动势的最大值Em＝nBSω，而Φm＝BS，由Φt图线可知Φm＝2.0×10－2 Wb，T＝2π×10－2 s，所以ω＝100 rad/s，Em＝200 V，电动势的有效值E＝＝100 V，由闭合电路的欧姆定律，可知电路中电流的有效值I＝＝ A，电压表的示数为U＝IR＝134 V，故选项A正确，B错误；由题图乙可知，周期T＝2π×10－2 s，频率f＝≈16 Hz，故通过电阻R的电流每秒内方向改变约32次，选项C错误；电阻R消耗的功率为P＝I2R＝190 W，故选项D正确．‎ 答案：AD ‎6．某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R的阻值不随温度变化．与R并联的是一个理想的交流电压表，D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大)．在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝20sin 100πt(V)，则交流电压表示数为(　　)‎ A．10 V　　　　　　 B．20 V C．15 V D．14.1 V 解析：二极管具有单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路，在导电的半个周期内，交流电的有效值为20 V，故一个周期内的电阻发热量为Q＝T＝·，解得U＝10 V＝14.1 V，选项D正确．‎ 答案：D ‎7．如图所示为某小型交流发电机的示意图，其矩形线圈abcd的面积为S＝‎0.03 m2‎，‎ 共有n＝10匝，线圈总电阻为r＝1 Ω，线圈处于磁感应强度大小为B＝ T的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为R＝9 Ω的电阻连接．在外力作用下线圈以角速度ω＝10π rad/s绕轴OO′逆时针匀速转动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．从图示位置刚开始转动时线圈中感应电流方向为abcd B．用该交流发电机给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔为0.02 s C．该电路的路端电压有效值为5.4 V D．如果将电阻R换成标有“6 V,3 W”字样的小灯泡，小灯泡能正常工作 解析：由右手定则可知，从图示位置刚开始转动时线圈中感应电流方向为adcb，选项A错误；交流电的周期T＝＝ s＝0.2 s，故打点的时间间隔一定为0.2 s，故B错误；线圈产生的感应电动势最大值为Em＝nBSω＝10××0.03×10π V＝6 V，有效值为E＝＝6 V，根据闭合电路的欧姆定律可知I＝＝A＝0.6 A，则电路的路端电压有效值为U＝IR＝5.4 V，选项C正确；灯泡的电阻RL＝＝12 Ω，电灯泡两端的电压为U′＝RL≈5.5 V，故小灯泡不能正常发光，故D错误．‎ 答案：C ‎8．(多选)如图甲所示，将阻值为R＝5 Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小．对此，下列说法正确的是(　　)‎ A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u＝2.5sin 200πt(V)‎ B．电阻R消耗的电功率为1.25 W C．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为‎1 A D．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为 解析：图乙所示电流的最大值为Im＝0.5 A，周期为T＝0.01 s，其角速度为ω＝＝200π rad/s，由欧姆定律得Um＝ImR＝2.5 V，所以R两端电压瞬时值的表达式为u＝2.5 sin 200πt(V)，选项A正确；该电流的有效值为I＝，电阻R消耗的电功率为P＝I2R，解得P＝0.625 W，选项B错误；电流表的示数为有效值，该交变电流由图丙所示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生，当转速提升一倍时，电动势的最大值Em＝nBSω为原来的2倍，电路中电流的有效值也是原来的2倍，为2× A≠1 A，选项C错误；图乙中的正弦交变电流的有效值为 A，图丁所示的交变电流虽然方向发生变化，但大小恒为0.5 A，故有效值之比为，选项D正确．‎ 答案：AD