2018-2019学年物理浙江专版人教版选修3-2课时跟踪检测（十） 描述交变电流的物理量 Word版含解析.doc

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1、课时跟踪检测（十） 描述交变电流的物理量一、单项选择题1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解析：选C交流电气设备上所标的电压、电流值都是交流电的有效值，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。2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

2、变电流的最大值是10 A，则它的最小值是10 A解析：选A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。对于正弦式交变电流，其有效值是最大值的，而对于其他的交变电流不一定有这样的关系。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。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。综上所述，A正确。3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 VB14.1 A,141 VC2 A,200 VD2 A,141 V解析：选B由

3、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流电的有效值，所以电压表的示数为U V141 V，电流表的示数为I A14.1 A。B正确。4一个多匝闭合矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电的电动势e随时间变化的表达式为e100sin 50 t V，则下列判断正确的是()A通过该矩形线圈磁通量的最大值为100 WbB该交变电流电动势的有效值是70.7 VC通过该矩形线圈磁通量变化率的最大值为100 Wb/sD1 s内该交流电电流的方向变化100次解析：选B由表达式可知50 rad/s，NBS100 V，由于不知道N，所以无法求出该矩形线圈的最大值，A项错误；感应

4、电动势的最大值为100 V，根据法拉第电磁感应定律En 可知，磁通量的变化率并不等于电动势，还与线圈匝数有关，C项错误；交变电流电动势的有效值E70.7 V，B项正确；该交流电的频率是25 Hz，故1 s内交流电电流的方向变化50次，D项错误。5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如果交流电的最大值是5 A，则最小值为5 AD一周期内交流电的方向改变两次解析：选D交流电压表测的是有效值，测量交流电压时指针不摆动，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5 A，则最小值为0，选项C错误；产生交流电

5、的线圈转过中性面一次，感应电流方向要改变一次，则线圈转一周，感应电流方向改变两次，选项D正确。6一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T。从中性面开始计时，当tT时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V，则此交变电流的有效值为()A2 VB2 VC. VD. V解析：选A先用代入法求出感应电动势的最大值：由eEm sin t得2 VEmsin()V，由此得Em4 V，因此有效值为2 V。选项A正确。7.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

6、2.5 WD用交流电压表测得电阻两端的电压为5 V解析：选C由题图可知，该交变电流的周期为T4102 s，故频率为f25 Hz；通过电阻的电流最大值为Im1 A，有效值I0.707 A，电阻消耗的电功率为PI2R2.5 W。交流电压表测得的是电阻两端电压的有效值UIR V3.5 V。C正确。二、多项选择题8.阻值为10 的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上。以下说法中正确的是()A电压的有效值为10 VB通过电阻的电流有效值为 AC电阻消耗的电功率为5 WD电阻每秒钟产生的热量为10 J解析：选BC根据题图可知电压最大值为Um10 V，有效值为U V，电流有效值为I A，电阻消耗的电功率为P

7、I2R()210 W5 W，每秒钟产生的热量为QPt5 J。B、C正确。9正弦式交变电源与电阻R、交流电压表按如图甲所示的方式连接，R10 ，交流电压表的示数是10 V，如图乙是交变电源输出电压U随时间t变化的图象，则()A通过R的电流IR随时间t变化的规律是IRcos 100t AB通过R的电流IR随时间t变化的规律是IRcos 50t ACR两端的电压UR随时间t变化的规律是UR10cos 100t VDR两端的电压UR随时间t变化的规律是UR5cos 50t V解析：选AC交流电压表测的是有效值 U10 V，电压的最大值Um10 V 。由题图乙可得电阻R两端交流电压的瞬时值UR10cos

8、 100t V，通过R上的电流有效值I A1 A，则最大值Im A，其瞬时值为IRcos 100t A。故A、C正确。10如图所示，交流发电机的矩形线圈边长abcd0.4 m，adbc0.2 m，线圈匝数N100，电阻r1 ，线圈在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以100 rad/s的角速度匀速转动，外接电阻R9 ，以图示时刻开始计时，则()A电动势瞬时值为160sin 100t VBt0时线圈中磁通量变化率最大Ct s时线圈中感应电动势最大D交变电流的有效值是8 A解析：选BCD电动势的瞬时值eNBS cos t1000.20.40.2100cos 100t V160cos

9、 100t V，A错误；图示时刻即t0时，0，但最大，B正确；t s时，eEm，C正确；交变电流的有效值是8 A，D正确。三、非选择题11一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈的匝数N100，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系如图甲所示，发电机线圈的电阻r5 ，外电路电阻R95 。求串联在外电路中的交流电流表的读数。解析：感应电动势的最大值：EmNBSNm设线圈在磁场中转动的周期为T，则有根据欧姆定律，电路中的电流的最大值为：Im有效值为IIm由题中给定的t图象可得：m1.0102 Wb，T3.14102 s解以上各式，并代入数据，得I1.41 A

10、。答案：1.41 A12.如图所示，在匀强磁场中有一个内阻r3 、面积S0.02 m2的半圆形单匝导线框可绕OO轴旋转。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，流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，则小灯泡实际功率为多大？解析：(1)线框转动时产生感应电动势的最大值EmBS0.02100 V10 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 t10cos 100t V。(2)线框转过90的过程中，产生的平均感应电动势。流过导线横截面的电荷量qt，又灯泡电阻R 3 。故q C 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E10 V，灯泡两端电压UR5 V。因U6 V，故灯泡不能正常发光。其实际功率P W W。答案：(1)e10cos 100t V(2) C无关(3)不能 W