1、第五章第二节 基础夯实一、选择题(14题为单选题,5、6题为多选题)1在下列四幅交流电的图象中,能正确反映我国居民生活所用交流电的是()答案:C解析:我国日常生活所用交流电的峰值为311伏,周期为0.02s所以C项正确。2一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311V,当它接入220V照明电路上,这个灯将()A灯不亮B灯丝将烧断C只能暗淡发光D.能正常发光答案:D解析:电灯的额定电压为UV220V,当它接入220V的照明电路上时能正常发光。3(江苏扬州大学附中20132014学年高二下学期期中)下列说法正确的是()A用交流电压表测量电压时,指针来回摆动B用电器上所标电压值是交流电的最大值C如果
2、交流电的最大值是5A,则最小值为5AD一周期内交流电的方向改变两次答案:D解析:交流电压表测的是有效值,测交流指针不摆动,选项A错误,用电器上所标电压值是变流电的有效值,选项B错误。如果交流电的最大值是5A,则最小值为0,故选项C错误。线圈转过中性面,感应电流方向要改变方向,则线圈转一周,感应电流方向改变两次,选项D正确。4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()A5AB5AC.AD.A答案:B解析:本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/)不同,因此,有的学生对这样的题目感到无从下手。本题只能从有效值的定义出发,才能顺利解答
3、。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(4)2R0.01(3)2R0.01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I2R0.02由交流的有效值定义得Q直Q交,即500.01RI20.02R则I5A,即交变电流的有效值为5A。5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()A甲的峰值是282V,乙的峰值是622VB甲、乙的周期都是100sC甲的频率f甲等于乙的频率f乙D甲、乙的相位差不变,是答案:CD解析:甲、乙的峰值分
4、别是141V和311V,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。6(石家庄市一中20132014学年高二上学期期末)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()AR1两端的电压有效值为6VB通过R1的电流有效值为1.2AC通过R2的电流最大值为1.2ADR2两端的电压最大值是12V答案:AD解析:从图乙可以看出,通过R2电流的有效值为0.6A,所以R2两端电压的有效值为12V,最大电压是12V,而串联电路中
5、各部分电流相等,所以通过R1的电流的有效值为0.6A,R1两端电压的有效值为6V,故选项A、D正确。二、非选择题7.如图所示是某正弦交变电流的图象,根据图象求其峰值、周期和角速度,并写出交变电流的瞬时值表达式。答案:2A0.02s100rad/si2sin100t(A)解析:由图象可知,交变电流的周期为T0.02s,角速度为100rad/s故其瞬时值表达式为iImsin100t当t0.0025s时,i1.414A所以Imsin(1000.0025)1.414A解得Im2A所以i2sin100t(A)能力提升一、选择题(13题为单选题,4题为多选题)1两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交
6、流电,它们电流的最大值相等,如图所示,则两只电阻的热功率之比是()A12B14C1D.11答案:A解析:正弦交流电的有效值I1,方形交流电的有效值I2Im根据QI2R得Q1Q212。2(银川一中20132014学年高二下学期期中)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。已知发电机线圈内阻为5.0,外接一只电阻为95.0的灯泡,如图乙所示,则()A电压表的示数为220VB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484WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J答案:D解析:电动势的有效值为EEm220V,所以电流的有效值为I2.2(A)所以电压表示数应为
7、U2.295209(V),选项A错;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,选项B错;灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W,故选项C错;发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01J24.2 J,选项D对。 3将硬导线中间一段折成半圆形,使其半径为R(m),让它在磁感应强度为B(T)、方向如图所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动,转速为n(r/s)。导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P(W)的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,则灯泡的电阻为()A.B.C.D.答案
8、:B解析:由线圈在磁场中匀速转动所产生的感应电动势的最大值EmBS和2n可知,EmBR22n2R2nB,所以有效值E。由于小灯泡正常发光,所以R,B正确。4(诸城市一中20132014学年高二上学期期末)如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度绕OO轴匀速转动,则以下判断正确的是()A图示位置线圈中的感应电动势最大为EmBL2B闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为eBL2sintC线圈从图示位置转过180的过程中,流过电阻R的电荷量为qD线圈转动一周的
9、过程中,电阻R上产生的热量为Q答案:BD解析:图示位置线圈中的感应电动势最小为零,A错;若线圈从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为eBL2sint,B正确;线圈从图示位置转过180的过程中,流过电阻R的电荷量为q,C错;线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为Q,D对。二、非选择题5如图甲为电热毯的电路图,把电热毯接在U311sin100t(V)的电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过装置P使输入电压变为乙所示的波形,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:_。答案:156V解析:电压表的示数为有效值据有效值的定义有:TU156V6如图甲所示,一固
10、定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n100匝,电阻r1.0,所围成矩形的面积S0.040m2,小灯泡的电阻R9.0,磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为enBmScos(t) ,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻随温度的变化,求:(1)线圈中产生的感应电动势的最大值;(2)小灯泡消耗的电功率;(3)在磁感应强度变化的0的时间内,通过小灯泡的电荷量。答案:(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0103C解析:(1)由图象知,线圈中产生的交变电流的周期T3.14102s,所以EmnBmS8.0V(2)电流的最大值Im0.80A有效值IA小灯泡消耗的电功率PI2R2.88W(3)在0时间内,电动势的平均值平均电流通过灯泡的电荷量Qt4.0103C