高中物理第五章交变电流第二节描述交变电流的.doc

【成才之路】高中物理第五章交变电流第二节描述交变电流的物理量练习新人教版选修3根底夯实1．以下说法正确的选项是()A．发电机、电动机铭牌上所标数值为有效值B．电容器的击穿电压为所加交变电压的有效值C．交流电压表所测数值为瞬时值D．保险丝的数值为最大值答案：A解析：为了说明交流电通过用电器产生的效果，用电器上所标的都是交流电的有效值，A对，交流电流表或交流电压表都测的是有效值．C错．电容器的耐压值为最大值，保险丝的数值为有效值，B、D全错．2．(·东北师大附中高二期中)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如下图．由图可知()A．该交流电的电压有效值为100VB．该交流电的频率为25HzC．该交流电的电压的有效值为100eq\r(2)VD．假设将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，那么电阻消耗的功率为50W答案：BD解析：由图象可看出该交流电的有效值为eq\f(100,\r(2))，A、C均错；频率为25Hz，B正确；P＝eq\f(U2,R)＝50W，D正确．3．以下图表示一交流电的电流随时间而变化的图象．此交流电的有效值是()A．5eq\r(2)AB．5AC.eq\f(7,2)eq\r(2)AD.eq\f(7,2)A答案：B解析：此题要求的是矩形交变电流的有效值，与平时所熟知的正弦交变电流的有效值(即I有效＝Im/eq\r(2))不同，因此，有的学生对这样的题目感到无从下手．此题只能从有效值的定义出发，才能顺利解答．该交变电流通过阻值为R的电阻一个周期的时间(即0.02s)内所产生的热量为：Q交＝(4eq\r(2))2×R×0.01＋(3eq\r(2))2×R×设直流电流I通过电阻R一个周期的时间(即0.02s)内产生的热量为Q直＝I2R×由交流的有效值定义得Q直＝Q交，即50×R＝I2×R那么I＝5A，即交变电流的有效值为5A.4．一只电饭煲和一台洗衣机同时并入u＝311sin314tV的交流电源上，均正常工作，用电流表分别测得电饭煲的电流是5A，洗衣机的电流是.以下说法正确的选项是()A．电饭煲的电阻是44Ω，洗衣机电动机线圈电阻是440Ω×104×103JD．电饭煲的发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍答案：C5．如下图是一交流发电机的原理示意图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N，面积为S的矩形线圈，以角速度ω绕OO′轴做匀速转动，这个线圈产生的交流电动势的最大值是________，有效值是________，线圈从图中位置转过90°的过程中，电动势的平均值是________．答案：NBSωeq\f(\r(2),2)NBSωeq\f(2,π)NBSω6．一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈的匝数n＝100，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系如下图，发电机线圈的电阻r＝5Ω，外电路电阻R＝95Ω，求串联在外电路中的交流电流表的读数．答案：解析：由Φ－t图象知：Φm×10－2Wb，T×10－2s，因Em＝nΦmω＝nΦmeq\f(2π,T)＝100×1×10－2×eq\f(2π,×10－2)V＝200V，根据欧姆定律，电路中的最大电流Im＝eq\f(Em,R＋r)＝eq\f(200,95＋5)A＝2A，故电流表读数为I＝eq\f(Im,\r(2))＝.7．如下图，线圈abcd的面积是2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝eq\f(1,π)T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：(1)假设从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)线圈转过eq\f(1,30)s时电动势的瞬时值为多大？(3)电路中电压表和电流表的示数各是多少？答案：(1)e＝50sin10πtV(2)43.3V(3)31.86V解析：分别把Em、ω的数值推算出来，代入一般表达式Emsinωt就得出了感应电动势的瞬时值表达式，求瞬时值时，只需要把t的值代入表达式就可以了，最后一问是求线圈中的电流和线圈的端电压，注意应为有效值．(1)e＝Emsinωt＝NBS2πnsin(2πnt)＝100×eq\f(1,π)××2π×eq\f(300,60)sin(2π×eq\f(300,60)t)V＝50sin10πtV.(2)当t＝eq\f(1,30)s时，电动势的瞬时值e＝50sin(1