1、描述交变电流的物理量时间：45分钟一、单项选择题1一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311 V，当它接入220 V照明电路上，这个灯将(D)A灯不亮 B灯丝将烧断C只能暗淡发光 D能正常发光解析：电灯的额定电压为U V220 V，当它接入220 V的照明电路上时能正常发光2一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知(B)A该交流电的电压的有效值为100 VB该交流电的频率为25 HzC该交流电的电压瞬时值的表达式为u100 sin(25t)VD并联在该电压两端的电压表指针不停摆动解析：根据题图可知该交流电的电压的最大值为100 V，周期为4102s，所以频率为25 Hz，A错，B
2、对；而2f50 rad/s，所以u100 sin(50t)V，C错；交流电压表的示数为交流电的有效值而不是瞬时值，不随时间变化，D错3在电路的M、N间加一如图所示的正弦交流电，负载电阻为100 ，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为(A)A220 V,2.20 A B311 V,2.20 AC220 V,3.11 A D311 V,3.11 A解析：由题中图象可知Um311 V，因为是正弦式交变电流，所以电压的有效值U V220 V，即为交流电压表的示数，交流电流表的示数I2.20 A，所以A正确4一台小型发电机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
3、电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则(D)A电压表V的示数为220 VB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484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J解析：电动势的有效值为E V220 V，所以电流的有效值I A2.2 A，所以电压表的示数为UIR2.295.0 V209 V，A错误；交流电的频率为f50 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，B错误；灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W，C错误；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01 J24.2
4、J，D正确5图(a)为电热毯的电路示意图电热丝接在u311sin100t(V)的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图(b)所示波形，从而进入保温状态若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是(B)A110 V B156 VC220 V D311 V解析：交流电压表的读数是交变电流的有效值，因此必须根据有效值的定义来计算由有效值的定义可得T0，解得U155.5 V156 V.二、多项选择题6电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接，R110 ，R220 ，合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则(AD)AR1两端的电压有效值为6 VB通
5、过R1的电流有效值为1.2 AC通过R2的电流最大值为1.2 ADR2两端的电压最大值是12 V解析：从图乙可以看出，通过R2电流的有效值为0.6 A，所以R2两端电压的有效值为12 V，最大电压是12V，而串联电路中各部分电流相等，所以通过R1的电流的有效值为0.6 A，R1两端电压的有效值为6 V，故选项A、D正确7甲交变电流的电压随时间变化规律为u甲141sin(100t)V，乙交变电流的电压随时间的变化规律为u乙311sin(100t)V，比较甲、乙两电流(CD)A甲的峰值是282 V，乙的峰值是622 VB甲、乙的周期都是100 sC甲的频率f甲等于乙的频率f乙D甲、乙的相位差不变，
6、是解析：甲、乙的峰值分别是141 V和311 V，A错误；甲、乙的周期T6.28102s，B错误；甲、乙的周期相等，频率也相等，即f甲f乙，C正确；甲乙，频率相同，相位差不变，D正确8.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴线匀速转动时产生的正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图所示中图线a所示当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b所示以下关于这两个正弦式电流的说法正确的是(AD)A图线a电动势的有效值为75 VB线圈先后两次转速之比为23C在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零D图线b电动势的瞬时值表达式为e100sint(V)解析：图线a对应的电动势瞬时表达式为e150sin50t(V)，
7、则电动势有效值为 V75 V，A正确由转速n可知转速比等于周期的反比，由图可知两次转速之比为32，B错误图中t0时刻，感应电动势为零，线圈位于中性面，磁通量最大，C错误由于电动势最大值EmnBS，所以前后两次最大值之比也为32，图线b电动势的瞬时值表达式为e100sint(V)，D正确三、非选择题9在如下图所示区域(图中直角坐标系Oxy的第一、三象限)内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小为B.半径为l，圆心角为60的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R.(1)求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f.(2)在图乙中画出线框在一周的
8、时间内感应电流I随时间t变化的图象(规定与图中线框的位置相应的时刻为t0)答案：(1)I0Bl2f(2)见解析解析：(1)设在从图中位置开始(t0)转过60的过程中，经t，转角t，回路的磁通量为l2B.由法拉第电磁感应定律，感应电动势为E.由于匀速转动，这就是最大的感应电动势由欧姆定律可求得I0Bl2.前半圈和后半圈I(t)相同，故感应电流频率等于旋转频率的2倍，f.(2)如图所示10城市晚上或者每逢节日，同学们往往能看到许多霓虹灯发出鲜艳绚丽的灯光，将城市装扮得异彩纷呈，赏心悦目频率为50 Hz的交变电流，其电压u168sint V，把它加在激发电压、熄灭电压均为84 V的霓虹灯的两端，求在
9、半个周期内霓虹灯点亮的时间答案： s解析：交变电压的周期T0.02 s，电压的峰值Um168 V为便于求解，作交变电压的ut图象如图所示，当电压高于84 V时霓虹灯才发光，由图象易知，半个周期内霓虹灯点亮的时间为tt2t1.因2ft1，2ft2，得t1 s，t2 s，则tt2t1 s.11如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO轴从图示位置开始匀速转动，已知从图示位置转过时，线圈中电动势大小为10 V求：(1)交变电动势的峰值(2)交变电动势的有效值(3)设线圈电阻为R1 ，角速度100 rad/s，线圈由图示位置转过的过程中通过导线横截面的电荷量q.答案：(1)20 V(2)10 V(3)0.2 C解析：(1)由题意知图中位置是中性面，从此时开始计时，正弦交变电动势的瞬时值为eEmsint.将t，e10 V代入上式，解得峰值为Em20 V.(2)因为此电流为正弦交变电流，所以交变电动势的有效值为E V10 V.(3)在线圈转过的过程中，穿过线圈平面的磁通量变化量BS，据EmBS，得BS0.2 Wb，又因为，qt，故通过导线横截面的电荷量q C0.2 C.