1、第三节 表征交变电流的物理量A级抓基础1(多选)如图所示，下列对图象的描述正确的是()A该电压是直流电压B该电压是交流电压C该电压的周期是0.2 sD该电压的频率是 Hz解析：从图象可以看出每经过0.3 s开始重复上一个过程，所以0.3 s是一个周期，频率是 Hz；在一个周期内，前0.1 s电压为正值，后0.2 s电压为负值，表示前后电流方向相反，所以是交变电流，B、D正确，A、C错误答案：BD2. 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的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示则()A通过R1的电流有效值是1.2 ABR1两端的电压
2、有效值是6 VC通过R2的电流最大值是1.2 ADR2两端的电压最大值是6 V解析：从题图乙可以看出，该交变电流的电流最大值为0.6 A，正弦式交变电流有效值为I0.6 A，R1两端电压有效值为U1IR16 V，R2两端电压最大值为UmImR20.620 V12 V，综上所述，选项B正确答案：B3一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e220sin 100t (V)，对于这个交变电流的说法正确的是()A此交变电流的频率为100 Hz，周期为0.01 sB此交变电流电动势的有效值为220 VC耐压为220 V的电容器能够在该交变电路中使用Dt0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零
3、解析：由交变电流的瞬时值的表达式知eEmsin t (V)，故频率f50 Hz，周期T0.02 s，选项A错误；交变电流电动势的有效值E220 V，选项B正确；电容器的耐压值为交变电流的最大值，即220 V，故选项C错误；t0时，感应电动势的瞬时值e0，磁通量的变化率为零，此时磁通量为最大，选项D错误答案：B4. 一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示由图可知()A该交变电流的电压瞬时值的表达式为u100sin 25t (V)B该交变电流的电压的有效值为100 VC该交变电流的方向每秒钟改变25次D该交变电流加在击穿电压为110 V的电容器两端，电容器不会被击穿解析：由图可知T4102
4、s，故f25 Hz，2f50 rad/s，所以该交变电流电压的表达式为u100sin 50t(V)，A错误；由图象可知交变电流电压的最大值为100 V，因此其有效值为 V100 V，故B正确；因为一个周期内电流方向改变两次，所以交变电流的方向每秒钟改变50次，故C错误；由图象可知交变电流电压的最大值为100 V，电容器要能正常工作，其击穿电压必须大于100 V，故D错误答案：B5如图所示电路中，A是熔断电流I02 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220sin 314t(V)为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A110 B110
5、C220 D220 解析：由题知电压有效值为220 V，当电流I02 A时，由闭合电路欧姆定律得R110 .答案：BB级提能力6. 如图所示，表示一交流电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是()A5 A B3.5 AC3.5 A D5 A解析：交变电流的有效值是根据其热效应定义的，它从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交变电流与恒定电流等效设交变电流的有效值为I，令该交变电流通过一阻值为R的纯电阻，在一个周期内有：I2RTIRIR.所以该交变电流的有效值为I 5 A.答案：D7. 如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作
6、无穷大)，在A、B间加一正弦交变电流u20 sin 100t (V)，则加在R2上的电压有效值为()A10 V B20 VC15 V D5 V解析：电压值取正值时，即在前半个周期内，二极管电阻为零，R2上的电压等于输入电压值；电压值取负值时，即在后半周期内，二极管电阻无穷大，可看作断路，R2上的电压等于输入电压值的一半综上，设加在R2的电压有效值为U，根据电流的热效应，在一个周期内满足T，可求出U5 V，故选项D正确答案：D8如图甲所示，调节台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的现将某无级调光台灯接在220 V的正弦式交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此
7、时电压表的示数是()A220 V B156 VC110 V D78 V解析：由题图可知，该电流不是正弦式交变电流，但每次通电是T的正弦交变电流，其最大值与有效值的关系是U，由T，解得U110 V156 V，故B正确答案：B9两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交变电流和方波交变电流，两种交变电流的最大值、周期如图所示，则在一个周期内，正弦交变电流在电阻上产生的热量Q1与方波交变电流在电阻上产生的热量Q2之比等于()A31 B12C21 D11解析：对于正弦式电流，有效值I1Im A.根据焦耳定律，得Q1IRT12.5RT.对于方波，根据焦耳定律，得Q2IRI22R8RT4.5RT12.5RT
8、，所以，Q1Q211.答案：D10. 图甲为一台小型发电机示意图，产生的感应电动势随时间变化如图乙所示已知发电机线圈的匝数为100匝，电阻r2 ，外电路的小灯泡电阻恒为R6 ，电压表、电流表均为理想电表下列说法正确的是()A电压表的读数为4 VB电流表的读数为0.5 AC1秒内流过小灯泡的电流方向改变25次D线圈在转动过程中，磁通量最大为 Wb解析：由图乙可知，交变电流的最大值为Em4 V，有效值为E4 V；根据闭合电路的欧姆定律可知：UR6 V3 V，A错误电流表的示数为I A0.5 A，B正确由图乙可知，T4102 s，f25 Hz，一个周期内电流方向改变两次，所以1秒内流过小灯泡的电流方
9、向改变50次，C错误根据EmnBS，可知mBS Wb Wb，D错误答案：B11交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180过程中：(1)写出R两端的电压瞬时值的表达式；(2)求R上产生的电热Q；(3)通过R的电荷量q.解析：(1)线圈由中性面开始转动，感应电动势的瞬时值表达式为enBSsint，由闭合电路欧姆定律可知i，电阻R两端的电压为： uiR，解以上三式，得 unBSsin t.(2)感应电动势的最大值为EmnBS，感应电动势的有效值为E，由闭合电路欧姆定律可知I，由焦耳定律，可知QI2Rt，其中t，解以上四式，得Q.(3)通过电阻R的电荷量为qI()t，由闭合电路欧姆定律，得I()，由法拉第电磁感应定律，得E()n，又BS2BS，联立以上四式，得q.答案：(1)unBSsin t(2)Q (3)q