-学高中物理第3章交变电流本章高效整合检测鲁科版选修3-2资料 .docx

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1、精品名师归纳总结第 3 章 交变电流一、选择题 1以下关于沟通电的几种说法中，正确的选项是 A沟通电器设备上所标的电压、电流值是峰值 B沟通电流表和沟通电压表测得的值是瞬时值 C跟沟通有相同热效应的直流的值是沟通的有效值 D跟直流有相同热效应的沟通的值是沟通的有效值解析：通常说的交变电流的电压、 电流值以及沟通电表的读数都是指交变电流的有效值，此外求解交变电流的电热问题时，必需用有效值运算故 A、B 错。使交变电流和直流电流通过相同阻值的电阻， 假如它们在相等时间内产生的热量相等， 就把这始终流电流的数值叫做这一沟通电流的有效值，故 D 错， C 正确答案： C2. 一个电热器接在 10 V

2、的直流电压上，消耗的电功率为 P. 当把它接到一正弦沟通电P源上时，消耗的电功率为4，就该沟通电压的峰值为A 5 VB 7.1 VC 10 VD 12 VUm22102P可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解析：设电阻为 R，据焦耳定律得：答案：BR P， R4，所以 Um52 V 7.1 V.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 如下图，线圈的自感系数L 和电容器的电容 C都很小 如 L 1 mH， C 200 pF ，此电路的重要作用是 A阻直流通沟通，输出沟通 B阻沟通通直流，输出直流 C阻低频通高频，输出高频沟通 D阻高频通低频，输出低频沟通和直流解析：线圈

3、的作用是“通直流， 阻沟通。 通低频， 阻高频”， 电容的作用是“通沟通， 隔直流。通高频，阻低频”因线圈自感系数L 很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成分能顺当通过线圈。电容器并联在电路中，起旁路作用，因电容器的C 很小， 对低频成分的阻碍作用很大，而对部分通过线圈的高频成分阻碍作用很小，被它旁路掉，最终输出的是低频沟通和直流可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案：D4. 在图所示电路中， A 是熔断电流 I 0 2 A 的保险丝， R是可变电阻， S 是沟通电源 沟通电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e 2202sin 314t V为了不使保险丝熔

4、断，可变电阻的阻值应当大于A 1102 B110 C220 D 2202 U220可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I解析：U 220 V ， Rmin02答案：B 110 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5. 一个接在恒定直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，假设把它接在电压峰值与直流电压相等的正弦沟通电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，就 P1 P2 为A21B12C11D1 2U2解析：由电功率公式： P1 R U为直流电压 U/22U2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P2R2，故 P1 P2 21. R可编辑资料 - - - 欢迎下载

5、精品名师归纳总结答案：A6. 如图 a 所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度 转动，当线圈平面与磁场方向平行时开头计时，线圈中产生的交变电流依据图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b 所示的余弦规律变化在t 2时刻 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A线圈中的电流最大B穿过线圈的磁通量为零C线圈感应电动势为零D线圈中磁通量的变化率为零解析：交变电流 i I mcos t，当线圈平面与磁场B 平行时，线圈中的电流、感应电动势、消耗的电功率都最大，磁通量最小。当线圈平面与磁场B 垂直时，线圈中的电流、感应电动势都最小，磁通量最大可编辑

6、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案：CD 7如下图，分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化以下说法正确的选项是 A图甲表示沟通电，图乙表示直流电 B两种电压的有效值相等 C图甲表示电压的瞬时值表达式为u3sin 100 t V1D图甲所示电压经匝数比为101 的变压器变压后，频率变为原先的10解析：沟通电的概念，大小和方向都随时间变化，在t 轴的上方为正，下方为负，A 错有效值 u um/2只对正弦沟通电使用，两种电压的最大值一样，所以B 错由图可知， C对。变压之后频率不变，D 错故正确答案为C答案：C8. 如下图， A、B两输电线间电压为u 2002sin100

7、 t V ，输电线电阻不计，把电阻 R50 的用电器接在 AB两输电线上，对此，以下说法正确的选项是A. 电流表示数为 4 AB. 电压表示数为 200 VC. 通过 R的电流方向每秒钟转变50 次D. 用电器消耗的电功率为1.6 kW解析：由 u 2002sin100 t V 可知，电压最大值 Um 2002 V ，角速度 100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结rad/s ，所以电压的有效值U Um 200 V ，周期 T 2 0.02 s ，频率 f 1U200 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结RI 2T 50可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

8、结4 A ，所以 A、B 两项正确。一周期内电流方向转变两次，而f 50 Hz ，就 1 s内电流方向转变 100 次， C 项错误。电功率 P IU4200 W 800 W，所以 D项错误故正确答案为 A、B答案：AB9. 如下图的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B. 电阻为 R、半径为 L、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结圆心角为 45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度 匀速转动 O轴位于磁场边界 就线框内产生的感应电流的有效值为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BL2 A 2RB2BL 22R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

9、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22BLC4RDBL24R12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解析：线框进入磁场和穿出磁场产生的感应电动势均为E2BL，产生感应电动势可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的时间均为T，由一个周期产生的电热Q8BL22R2RT2 I82RT，解得 I BL24R，选 D可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案：D10. 电阻 R1 、R2 与沟通电源依据图甲的方式连接，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 变化的情形如图乙所示就A. 通过 R1 的电流有效值是

10、 1.2 AB. R1 两端的电压有效值是6 VC. 通过 R2 的电流最大值是2 AD. R2 两端的电压最大值是62 A解析：R1 与 R2 串联， R1 与 R2 中的电流变化情形应相同，电流有效值I 1 I 2 0.6 A ，电流最大值 I 1m I 2m2 A ，电压有效值 U1 I 1R1 6 V ，U2 I 2R2 12 V ，电压最大值 U1m2U1 62 V ，U2m2U2 122 V.答案：B二、非选择题11. 闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min ，假设线圈平面转至与磁场平行时的电动势为 2 V，求从中性面开头计时，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

11、师归纳总结(1) 产生的沟通电动势的表达式。(2) 电动势的峰值。1(3) 从中性面起经 48 s ，沟通电动势的大小解析：1 当线圈平面与磁场平行时，感生电动势最大为：Em2 V，又2 n2402 60 rad/s8 rad/s所以瞬时值表达式为：e Emsint2sin 8 t V.2 电动势的峰值为 Em 2 V.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结13 当 t 48s 时， e 2sin8 1V 1 V.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结48答案：1 e2sin 8 t V22 V31 V 12一沟通发电机产生的感应电动势随时间变化的图象如下图，求：(1) 当

12、 t 100 s 时，电动势的瞬时值(2) 当线圈第一次转到什么位置时，感应电动势的瞬时值为最大值的一半(3) 已知线圈面积为 16 cm2，共 25 匝，那么匀强磁场的磁感应强度B 为多少？2解析：Em 5 V ， 210 2100，有 e5sin 100 t V1 当 t 100 s 时， e 012 当 e 2.5 V时， sin 100 t 2，有 100 t 6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故当线圈转到与中性面成6 角时，感应电动势的瞬时值为最大值的一半可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结nS3 Em nB

13、S，有 B Em 54T 0.4 T.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 2516101001可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案：102 当线圈转到与中性面成 角时6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结30.4 T213. 如下图，线圈的面积是0.5 m，共 100 匝。线圈电阻为 1 ，外接电阻为 R9 ，1匀强磁场的磁感应强度为B T ，当线圈以 300 r/min的转速匀速旋转时，求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 假设线圈从中性面开头计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式(2) 线圈转过 1/30 s时电动势的瞬时值

14、多大？(3) 电路中沟通电压表和电流表的示数各是多大？解析：1 eEmsint NBS2 nsin 2 nt 500sin 10 t V.1(2) 当 t 30 s 时，电动势的瞬时值1e 500sin10 30V 433 V.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) 电动势的有效值为EEm50022EV 353.6 V ，电流表的示数为I R r 35.4 A ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电压表的示数为 UIR35.4 9 V 318.6 V.答案：1 e500sin10 t V2433 V3318.6 V35.4 A14. 如图甲所示，一固定的矩形导体线

15、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 r21.0，所围成矩形的面积S0.040 m，小灯泡的电阻R9.0，磁场的磁感应强度22按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enBmS T cosTt ，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) 线圈中产生感应电动势的最大值。(2) 小灯泡消耗的电功率。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) 在磁感应强度变化的0T的时间内，通过小灯泡的电荷量4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归

16、纳总结解析：1 由于线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为T3.14 10 2 s所以线圈中感应电动势的最大值为Em2 nBmS/ T 8.0 V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 依据欧姆定律，电路中电流的最大值为EmI m R r 0.80 A通过小灯泡电流的有效值为I I m/22 A2小灯泡消耗的电功率为P I R 2.88 W. B(3) 在磁感应强度变化的0 T/4 周期内，线圈中感应电动势的平均值E nS t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结E通过灯泡的平均电流I R r nS BR r t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结通过灯泡的电荷量Q I t nS B 3R r 4.0 10C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m答案：1 E 8.0 V2 P 2.88 W3 Q410 3 C可编辑资料 - - - 欢迎下载