1、04课后巩固训练1关于交变电流的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是()A任何形式的交变电流都有U的关系B只有正弦式交变电流才有U的关系C照明电压220 V、动力电压380 V，指的都是交变电流的有效值D交流电压表和交流电流表测量的都是交变电流的有效值解析：只有正弦式交变电流才有UUm/的关系，选项A错误，B正确；照明电压220 V、动力电压380 V，指的都是交变电流的有效值，选项C正确；交流电压表和交流电流表测量的都是交变电流的有效值，选项D正确。答案：BCD2在阻值为R1和R2的两个电阻的两端，分别加上50 V的直流电压和某一交流电压，则下面关于交流电压的有效值的说法中，正确的是()
2、A若两电阻在相等时间内产生的热量相等，则交流电压的有效值为 VB若R1R2，且两电阻的热功率相等，则交流电压的有效值为50 VC若R1R2，且两电阻产生的热量相等，则交流电压的有效值为50 VD不论R1是否等于R2，只要两电阻的热功率相等，交流电压的有效值就为50 V解析：选项A中，因为不知道两个电阻的大小关系，所以不能确定交流电压的有效值，选项A错误；选项B中，两个电阻相等，又热功率相等，所以直流电压的数值就等于交流电压的有效值，选项B正确；选项C中没有说明“在相等的时间内”两电阻产生的热量相等，故选项C错误；选项D中，如果两个电阻不相等，即使热功率相等，也不能确定交流电压的有效值，故选项D
3、错误。答案：B3如图所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()A周期是0.01 sB最大值是311 VC有效值是220 VD表达式为u220sin 100t(V)解析：由题图可知，该交变电压的周期T0.02 s，最大值Um311 V，有效值U220 V，该交变电压的表达式为uUmsint311sin 100t(V)，故选项B、C正确。答案：BC4有一个电子器件，当其两端电压高于100 V时导通，等于或低于100 V时不导通。若把这个电子器件接到“100 V 50 Hz”的交流电源上，则这个电子器件将()A不导通B每秒钟导通50次C每秒钟导通100次 D每次导通的时间为0.02 s
4、解析：“100 V 50 Hz”的交流电源，其电压的最大值为100 V，当电压的瞬时值为100 V时，有100 V100sin V，得45，可见在交变电流的每个周期内该电子器件将有两次导通，每次导通的时间为周期的四分之一，选项C正确。答案：C5如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交流电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示。此时，接在电热丝两端的交流电压表的读数为()A110 V B156 VC220 V D311 V解析：从ut图象看出，每个周期的前半周期电压按正弦规律变化，其有效值为U1220 V；后半周期电压为零。根据有效值的定义，T0，解得U156 V，选项B
5、正确。答案：B6将阻值为5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是()A电路中交变电流的频率为0.25 HzB通过电阻的电流为 AC电阻消耗的电功率为2.5 WD用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V解析：从题图中可以看出，电路中交变电流的周期为0.04 s，所以频率为25 Hz，选项A错误。电动势的峰值为5 V，所以通过电阻的电流的峰值为1 A，用交流电压表测量的是电压的有效值，由正弦式交变电流的有效值与峰值的关系可知选项B、D错误。根据电功率的计算公式有PUI W2.5 W，选项C正确。答案：C7如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于
6、磁场的轴以角速度匀速转动。t0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则()At0时刻线圈中的感应电动势为零B1 s内电路中的电流方向改变次C滑片P向下滑动时，电压表的读数不变D滑片P向下滑动时，电流表的读数不变解析：因为t0时刻线圈处于中性面，故此时线圈中的感应电动势为零，选项A正确；因为线圈以角速度匀速转动，频率为，而正弦式交流电一个周期内电流方向改变两次，所以1 s内电流方向改变次，选项B正确；因为线圈有电阻，所以电压表测得的是外电路的电压，当滑片P向下滑动时，外电路中的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流减小，外电路电压增大，选项C、D错误。答案：AB8一台小型发电
7、机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5 ，现外接一只电阻为95 的灯泡，如图乙所示，则()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：由题中图象可知电动势的峰值为220 V，故有效值为220 V，而电压表测量的是路端电压，其示数为UR95 V209 V，选项A错误；由题中图象可知交变电流的周期为T0.02 s，则频率f50 Hz，一个周期内电流的方向改变2次，故每秒钟电流方向改变250100(次)，选项B错误；灯泡的实际功率为P()2R()295 W459.
8、8 W，选项C错误；由焦耳定律得Q()2rt()251 J24.2 J，选项D正确。答案：D92012北京高考一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()A5 V B5 VC10 V D10 V解析：设该电热器的电阻为R，题中正弦交流电源输出电压的有效值为U，则；接在直流电源上时，有P，代入数据解得U5 V。故交流电源输出电压的最大值为UmU10 V，选项C正确。答案：C102013山东高考图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为
9、交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是()A电流表的示数为10 AB线圈转动的角速度为50 rad/sC0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左解析：电流表的示数为交变电流的有效值，为10 A，选项A正确；由可得，线圈转动的角速度为100 rad/s，选项B错误；0.01 s时，电路中的电流最大，故该时刻通过线圈的磁通量为零，即该时刻线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；根据楞次定律可知，0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右，选项D错误。答案：AC11如
10、图所示，在匀强磁场中有一个导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B T，线框的CD边长为20 cm，CE、DF边长均为10 cm，转速为50 r/s，从图示位置(线框平面与磁感线平行)开始计时。(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)若线框电阻r3 ，在A、B两端接“6 V12 W”的小灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡的实际功率为多大？解析：(1)由于题图所示位置磁感线与线框平面平行，故感应电动势的瞬时值表达式应为余弦函数。先求出线框的角速度和感应电动势的最大值。2n100 rad/sEmBS0.20.1100 V10 V所以感应电动势的瞬时值表达式为e10cos100
11、t V。(2)小灯泡是纯电阻用电器，其电阻为R 3 交流电动势的有效值为E10 V又Rr，所以U灯5 V，小于小灯泡的额定电压，故小灯泡不能正常发光，其实际功率为P W8.3 W。答案：e10cos100t V(2)不能正常发光8.3 W12如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0.5 T，边长L10 cm的正方形线圈ABCD共100匝，线圈电阻r1 ，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速运动，角速度2 rad/s，外电路电阻R4 ，求：(1)转动过程中感应电动势的最大值；(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60角时的瞬时感应电动势；(3)由图示位置转过60角的过程中产生的平均感应电动势；(4
12、)交流电压表的读数；(5)线圈转动一周外力所做的功；(6)周期内通过R的电荷量为多少。解析：(1)感应电动势的最大值为EmaxnBS3.14 V。(2)转过60角时的瞬时感应电动势为eEmaxcos603.14 V1.57 V。(3)转过60角的过程中产生的平均感应电动势为nn100V2.6 V。(4)电压表读数为外电路电压的有效值，则：UE V1.78 V。(5)线圈转动一周外力所做的功等于电流产生的热量：WQ2T0.99 J。(6)周期内通过电阻R的电荷量q0.0866 C。答案：(1)3.14 V(2)1.57 V(3)2.6 V(4)1.78 V(5)0.99 J(6)0.0866 C
