2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十一章 第1講 交變電流的產(chǎn)生和描述課時作業(yè)（含解析）

交變電流的產(chǎn)生和描述1一個匝數(shù)為100匝，電阻為0.5 的閉合線圈處于某一磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，從某時刻起穿過線圈的磁通量按如圖所示規(guī)律變化則線圈中產(chǎn)生交變電流的有效值為()A5 AB2 AC6 A D5 A解析：01 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1n100×0.01 V1 V,11.2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2n100× V5 V，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量QQ1Q2t1t212 J，根據(jù)交變電流有效值的定義得QI2Rt12 J，I2 A，故選項B正確，A、C、D錯誤答案：B2一只電阻分別通過四種不同形式的電流，電流隨時間變化的情況如下圖所示，在相同時間內(nèi)電阻產(chǎn)生熱量最大的是()解析：選項A、B中交變電流的有效值都為 A，選項C中恒定電流的大小為1.5 A，選項D中交變電流的有效值為2 A，根據(jù)熱量的表達(dá)式QI2Rt得出選項D正確答案：D3一交流電壓為u100sin(100t)V，由此表達(dá)式可知()A用電壓表測該電壓其示數(shù)為50 VB該交流電壓的周期為0.02 sC將該電壓加在“100 V,100 W”的燈泡兩端，燈泡的實際功率小于100 WDt s時，該交流電壓的瞬時值為50 V解析：由交流電壓瞬時值表達(dá)式可知電壓的有效值為100 V，故用電壓表測該電壓其示數(shù)為100 V，選項A錯誤；100 rad/s，則周期T0.02 s，選項B正確；該電壓加在“100 V,100 W”的燈泡兩端，燈泡恰好正常工作，選項C錯誤；將t s代入瞬時值表達(dá)式得電壓的瞬時值為100 V，選項D錯誤答案：B4(多選)(2019·湖南邵陽二中月考)一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示由圖可知()A該交流電的電壓瞬時值的表達(dá)式為u100sin 25t(V)B該交流電的頻率為25 HzC該交流電的電壓的有效值為100 VD若將該交流電壓加在阻值R100 的電阻兩端，則電阻消耗的功率為50 W解析：從圖象中可得該交流電的周期為T4×102s，所以頻率為f25 Hz，選項B正確；角速度為2f50 rad/s，從圖象中可知交流電最大值為Um100 V，所以該交流電的電壓瞬時值的表達(dá)式為u100sin 50t V，該交流電的有效電壓值為U50 V，選項A、C錯誤；若將該交流電壓加在阻值R100 的電阻兩端，則電阻消耗的功率為P W50 W，選項D正確答案：BD5(多選)圖甲為小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n100、總電阻r5 ，線圈的兩端與阻值為95 的電阻R連接，交流電壓表為理想電表t0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化若交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em，電壓表的示數(shù)為U，則()AEm200 V，U134 VBEm134 V，U95 VC通過電阻R的電流每秒內(nèi)方向改變約50次D電阻R實際消耗的功率為190 W解析：交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值EmnBS，而mBS，由­t圖線可知m2.0×102 Wb，T2×102 s，所以100 rad/s，Em200 V，電動勢的有效值E100 V，由閉合電路的歐姆定律，可知電路中電流的有效值I A，電壓表的示數(shù)為UIR134 V，故選項A正確，B錯誤；由題圖乙可知，周期T2×102 s，頻率f16 Hz，故通過電阻R的電流每秒內(nèi)方向改變約32次，選項C錯誤；電阻R消耗的功率為PI2R190 W，故選項D正確答案：AD6某研究小組成員設(shè)計了一個如圖所示的電路，已知純電阻R的阻值不隨溫度變化與R并聯(lián)的是一個理想的交流電壓表，D是理想二極管(它的導(dǎo)電特點是正向電阻為零，反向電阻為無窮大)在A、B間加一交流電壓，瞬時值的表達(dá)式為u20sin 100t(V)，則交流電壓表示數(shù)為()A10 VB20 VC15 V D14.1 V解析：二極管具有單向?qū)щ娦?，使得半個周期內(nèi)R通路，另半個周期內(nèi)R斷路，在導(dǎo)電的半個周期內(nèi)，交流電的有效值為20 V，故一個周期內(nèi)的電阻發(fā)熱量為QT·，解得U10 V14.1 V，選項D正確答案：D7如圖所示為某小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，其矩形線圈abcd的面積為S0.03 m2，共有n10匝，線圈總電阻為r1 ，線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B T的勻強(qiáng)磁場中，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO轉(zhuǎn)動，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路阻值為R9 的電阻連接在外力作用下線圈以角速度10 rad/s繞軸OO逆時針勻速轉(zhuǎn)動，下列說法中正確的是()A從圖示位置剛開始轉(zhuǎn)動時線圈中感應(yīng)電流方向為abcdB用該交流發(fā)電機(jī)給電磁打點計時器供電時，打點的時間間隔為0.02 sC該電路的路端電壓有效值為5.4 VD如果將電阻R換成標(biāo)有“6 V,3 W”字樣的小燈泡，小燈泡能正常工作解析：由右手定則可知，從圖示位置剛開始轉(zhuǎn)動時線圈中感應(yīng)電流方向為adcb，選項A錯誤；交流電的周期T s0.2 s，故打點的時間間隔一定為0.2 s，故B錯誤；線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為EmnBS10××0.03×10 V6 V，有效值為E6 V，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知IA0.6 A，則電路的路端電壓有效值為UIR5.4 V，選項C正確；燈泡的電阻RL12 ，電燈泡兩端的電壓為URL5.5 V，故小燈泡不能正常發(fā)光，故D錯誤答案：C8(多選)如圖甲所示，將阻值為R5 的電阻接到內(nèi)阻不計的正弦交變電源上，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，電流表串聯(lián)在電路中測量電流的大小對此，下列說法正確的是()A電阻R兩端電壓變化規(guī)律的函數(shù)表達(dá)式為u2.5sin 200t(V)B電阻R消耗的電功率為1.25 WC如圖丙所示，若此交變電流由一矩形線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時，電流表的示數(shù)為1 AD這一交變電流與圖丁所示電流比較，其有效值之比為解析：圖乙所示電流的最大值為Im0.5 A，周期為T0.01 s，其角速度為200 rad/s，由歐姆定律得UmImR2.5 V，所以R兩端電壓瞬時值的表達(dá)式為u2.5 sin 200t(V)，選項A正確；該電流的有效值為I，電阻R消耗的電功率為PI2R，解得P0.625 W，選項B錯誤；電流表的示數(shù)為有效值，該交變電流由圖丙所示矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，當(dāng)轉(zhuǎn)速提升一倍時，電動勢的最大值EmnBS為原來的2倍，電路中電流的有效值也是原來的2倍，為2× A1 A，選項C錯誤；圖乙中的正弦交變電流的有效值為 A，圖丁所示的交變電流雖然方向發(fā)生變化，但大小恒為0.5 A，故有效值之比為，選項D正確答案：AD5