1、分层作业(九)描述交变电流的物理量基础达标练1如图所示为一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值是()A5 A B2.5 AC. A D3.5 A2在如图所示的电路中，已知交流电源电压u200sin 10t V，电阻R10 ，则电流表和电压表读数分别为()A14.1 A,200 V B14.1 A,141 VC2 A,200 V D2 A,141 V3如一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，若把它接到电压最大值等于直流电压2倍的正弦交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1:P2为()A2:1 B1:2C1:1 D1:4如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交
2、变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲:W乙为()A1: B1:2C1:3 D1:5下列关于交流电的几种说法中，正确的是()A交流电气设备上所标的电压、电流值是峰值B交流电流表和交流电压表测得的值是瞬时值C跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值D跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值6下列说法中正确的是()A交变电流在一个周期内电流方向改变两次B交变电流的有效值总是最大值的C因为有效值表示交变电流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同D若正弦式交变电流的最大值是10 A，则它的最小值是10 A7标有“250 V0
3、.5 F”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用()A220sin 100t VB220 V照明电路中C380sin 100t VD380 V动力电路中8将R200 的电阻接入如图所示的交流电路中，电源内阻不计则可判断()A此交流电动势的有效值为311 VB此交流电的频率为100 HzC线圈在磁场中转动的角速度为100 rad/sD在一个周期内电阻R上产生的热量是4.84 J9电阻R1、R2与交流电源按照图甲的方式连接，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 ABR1两端的电压有效值是6 VC通过R2
4、的电流最大值是1.2 ADR2两端的电压最大值是6 V能力提升练10(多选)一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动在转动过程中，线框中的最大磁通量为m，最大感应电动势为Em.下列说法中正确的是()A当线框磁通量为零时，感应电动势也为零B线框转动的角速度等于C当线框内磁通量增大时，感应电动势在减小D当线框内磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5Em11如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，在改变线圈的转速后，产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下说法正确的是()A线圈先后两次转速之比为2:3B通过线圈的磁通量最大值之比为3:2C先后两次交流电
5、的最大值之比为3:2D先后两次交流电的有效值之比为:12如图甲所示，一个匝数N200、电阻r2 的矩形线圈置于磁感应强度B1 T的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，产生的电流通过滑环与电刷输送到外电路电路中的交流电压表为理想电表，可变电阻R接入电路的阻值为18 .穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是()A线圈的面积为0.03 m2B线圈内产生的感应电动势的峰值为300 VC理想交流电压表的读数约为255 VD通过可变电阻的电流的瞬时值表达式为i20sin 100t (A)13如图所示，在匀强磁场中有一个内阻r3 、面积S0.02 m2的半圆形导线框可绕OO轴旋
6、转已知匀强磁场的磁感应强度B T若线框以100 rad/s的角速度匀速转动，且通过电刷给“6 V,12 W”的小灯泡供电，则：(1)若从图示位置开始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)从图示位置开始，线框转过90的过程中，通过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？(3)由题目所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡的实际功率为多大？分层作业(九)1解析：根据有效值的定义，在任意一个周期内，有I2RTI21RT2I22RT2，解得I2.5 A，选项B正确答案：B2解析：由表达式可读得电压最大值Um200 V，在交流电路中电流表和电压表测量的是交
7、流电的有效值，所以电压表的示数为U2002 V141 V，电流表的示数为IUR200210 A14.1 A，B正确答案：B3解析：设直流电压为U，电热器的电阻为R，根据功率表达式P1U2R；根据题意，交流电的电压最大值Um2U，则交流电电压有效值为U1Um22U，根据有效值的定义P2U21R2U2R，故P1P212，选项B正确答案：B4解析：电功的计算中电流要用有效值，题图甲中，由有效值的定义得122R21020122R2102I21R6102，解得I133 A；图乙中，电流的大小不变I21 A，由WI2Rt可得W甲:W乙1:3.答案：C5解析：交流电气设备上所标的电压、电流值都是交流电的有效
8、值，A选项错误；交流电流表和交流电压表测的值是有效值，B选项错误；根据有效值的定义，可知C选项正确，D选项错误答案：C6解析：产生交变电流的线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次，在一个周期内线圈平面有两次经过中性面，选项A正确；对于正弦式交变电流，其有效值是最大值的12，而对于其他的交变电流不一定有这样的关系，选项B错误；交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，与平均值不同，选项C错误；交变电流的正负表示电流的方向，不表示电流的大小，正弦式交变电流的最小值为零，选项D错误答案：A7解析：从该电容器的铭牌知，它的耐压值为250 V，也就是它允许加的最大电压为250 V，对于220 V的
9、照明电路，最大值为2202 V311 V，超出了它的耐压值故正确答案为A.答案：A8解析：由图象可知该交流电动势的最大值为311 V，则其有效值EEm2220 V，选项A错误；在一个周期内电阻R上产生的热量QE2RT4.84 J，选项D正确；由图象可知该交流电周期T0.02 s，其频率f1T50 Hz，选项B错误；线圈在磁场中转动的角速度2T100 rad/s，选项C错误答案：D9解析：从图象可以看出，交变电流中电流最大值为0.62 A，电流有效值为：IIm20.6 A，R1两端电压有效值为U1IR16 V，R2两端电压最大值为UmImR20.6220 V122 V，综上所述，正确选项为B.答
10、案：B10解析：感应电动势大小等于磁通量的变化率，线框磁通量为零时，感应电动势最大，A错误；由正弦式交流电的瞬时值表达式eEmsin tBSsin tm sin t，故Emm，B正确；根据和e的表达式可知，当线框磁通量等于0.5m时，感应电动势不等于0.5Em，D错误；根据线圈从与磁场平行的位置转到中性面的过程中，磁通量越来越大，磁通量的变化率越来越小，产生的感应电动势越来越小，C正确故选B、C.答案：BC11解析：由正弦交流电的图象可知，a、b两交变电流的周期之比为2:3，T2，2n，所以线圈前后两次转速之比为3:2，选项A错误；电压最大值UmNBS，前后两次交变电流的最大值之比为3:2，选
11、项C正确；通过线圈的磁通量最大值BSUmN，通过线圈的磁通量最大值之比为1:1，选项B错误；由最大值与有效值的关系可知，先后两次交流电的有效值之比为3:2，选项D错误答案：C12解析：交流发电机产生电动势的最大值EmNBS ，根据t图线得出周期T以及角速度，从而求出感应电动势的最大值；交流发电机产生电动势的最大值EmNBS，交流电压表显示的是路端电压有效值由图乙可知m0.02 Wb，而mBS，所以线圈的面积为S0.02 m2，A错误；由图乙可知T0.062 8 s，所以2T100 rad/s，则线圈内产生的感应电动势的峰值为EmNBS400 V，B错误；理想交流电压表的读数为有效值，UEm2R
12、Rr255 V，C正确；通过可变电阻的电流的峰值为ImEmRr20 A，由图乙可知电流按余弦规律变化，所以电流的瞬时值表达式为i20cos 100t A，D错误故选C.答案：C13解析：(1)线框转动时产生感应电动势的最大值EmBS520.02100 V102 V因线框转动从平行于磁感线位置开始计时，则感应电动势的瞬时值表达式eEmcos t102cos(100t) V.(2)线框转过90过程中，产生的平均电动势Et2BS，流过的电荷量qI14TBSRr，灯泡电阻RU20P06212 3 .故qBSRr520.0233 C260 C，与线框转动的快慢无关(3)线框产生的感应电动势的有效值EEm210 V，灯泡两端电压UERrR5 V因U6 V，故灯泡不能正常发光，其实际功率PU2R523 W253 W.答案：(1)e102cos(100t) V(2)260 C无关(3)不能253 W