人教版A版選修32 描述交變電流的物理量 作業(yè).docx

5.2描述交變電流的物理量1.有一交變電流如圖1所示，則由此圖像可知()a它的周期是0.8 sb它的峰值是4 ac它的有效值是2 ad它的頻率是0.8 hz 圖1解析：由圖像可讀得其周期t0.8 s，頻率f1.25 hz，故a對，d錯；又可由圖像讀得im4 a，故b對；因為電流為非正弦式電流，故有效值i2 a，c錯。答案：ab2一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，周期為t。從中性面開始計時，當tt時，線圈中感應電動勢的瞬時值為2 v，則此交變電流的有效值為()a2 vb2 vc. v d. v解析：先用代入法求出感應電動勢的最大值：由eemsin t得2 vemsin()，由此得em4 v，因此有效值為2 v。選項a正確。答案：a3如圖2所示的甲、乙兩圖分別表示兩個交流電壓，比較這兩個交變電壓，它們具有共同的()圖2a有效值 b頻率c最大值 d均不一樣解析：由圖像可知，兩個交變電壓最大值均為2 v，周期均為0.4 s，可知b、c正確。題圖甲中電壓有效值u甲，題圖乙中電壓有效值u乙um，故a錯。答案：bc4某交變電流的電壓為u6sin 314t v，則下列說法錯誤的是()a用此交變電流作打點計時器的電源時，打點周期為0.02 sb把耐壓值為6 v的電容器接在此電源上會被擊穿c此電壓最大值為6 vdt s時，交流電壓的瞬時值為3 v解析：由公式u6sin 314t 知，314 rad/s，故周期t0.02 s，a正確。耐壓值6 v最大值6 v，故電容會被擊穿，b正確。當t s時，u6sin v6 v3 v，故d錯，c正確。答案：d5.如圖3所示，電阻為r的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以角速度勻速轉動。t0時刻線圈平面與磁場垂直，各電表均為理想交流電表，則()at0時刻線圈中的感應電動勢為零b1 s內電路中的電流方向改變次c滑片p向下滑動時，電壓表的讀數不變d滑片p向下滑動時，電流表的讀數不變 圖3解析：如題圖所示位置，t0，線圈的感應電動勢為零，a正確；由t，得f，故1 s內電路中電流方向改變的次數為2f，b正確；由電壓表的示數ur可知，滑片p向下滑動，電阻r增大，電壓表示數u增大，而電表數示數i變小，c、d均錯誤。答案：ab6將阻值為5 的電阻接到內阻不計的交流電源上，電源的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖4所示。下列說法正確的是()圖4a電路中交變電流的頻率為0.25 hzb通過電阻的電流為 ac電阻消耗的電功率為2.5 wd用交流電壓表測得電阻兩端的電壓為5 v解析：由題圖可知，該交變電流的周期為t4102 s，故頻率為f25 hz；通過電阻的電流最大值為im1 a，有效值i0.707 a，電阻消耗的電功率為pi2r2.5 w。交流電壓表測得的應為電阻兩端的有效電壓uir v3.5 v。答案：c7一臺小型發(fā)電機產生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖5甲所示。已知發(fā)電機線圈內阻為5.0 ，則外接一只電阻為95.0 的燈泡，如圖5乙所示，則()圖5a電壓表v的示數為220 vb電路中的電流方向每秒鐘改變50次c燈泡實際消耗的功率為484 wd發(fā)電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為24.2 j解析：由電動勢的圖像知，其最大值為220 v，故有效值為220 v，電壓表測量燈泡兩端電壓u209 v，a錯；交流電的周期t0.02 s，方向每秒改變100次，b錯；燈泡消耗的功率pi2r()295 w459.8 w，c錯；發(fā)電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱qi2rt()251 j24.2 j，d對。答案：d8.如圖6所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產生的正弦交流電的圖像，當調整線圈轉速后，所產生的正弦交流電的圖像如圖線b所示，以下關于這兩個正弦交流電的說法中正確的是()a在圖中t0時刻穿過線圈的磁通量均為零 圖6b線圈先后兩次轉速之比為32c交流a的有效值為5 vd交流b的最大值為5 v解析：在題圖中t0時刻感應電動勢均為零，所以該時刻穿過線圈的磁通量最大，線圈位于中性面，選項a錯誤；先后兩次的周期之比為23，頻率之比為32，轉速之比為32，選項b正確；由圖可知交流a的最大值為10 v，所以a的有效值為 v5 v，選項c正確；交流a的電動勢的最大值為em1nbs110 v，交流b的電動勢的最大值為em2nbs2，又1232，所以em2 v，選項d錯誤。答案：bc9.如圖7所示的電流i通過一個r1 的電阻，它不是恒定電流。圖7(1)計算通電1 s內電阻r中產生的熱量？(2)計算該交流電的有效值。解析：(1)電流i在1 s內產生的熱量q2irt12irt221210.2 j22210.3 j2.8 j(2)由i2rtq得電流i a1.67 a，即該交變電流的有效值為1.67 a。答案：(1)2.8 j(2)1.67 a10在水平方向的勻強磁場中，有一正方形閉合線圈繞垂直磁感線的軸勻速轉動，已知線圈的匝數為n100匝，邊長為20 cm，電阻為10 ，轉動頻率f50 hz，磁場的磁感應強度為0.5 t，求：(1)外力驅動線圈轉動的功率。(2)轉至線圈平面與中性面的夾角為30時，線圈產生的感應電動勢及感應電流的大小。(3)在線圈由中性面轉至與中性面成30夾角的過程中，通過線圈橫截面的電荷量。解析：(1)線圈中交變電動勢的最大值emnbs1000.5(0.2)2250 v628 v。交變電動勢的有效值e314 v。外力驅動線圈轉動的功率與線圈中交變電流的功率相等。即p外 w1.97104 w。(2)線圈轉到與中性面成30角時，其電動勢的瞬時值eemsin 30314 v，交變電流