2021年2021-2021年新培优同步教科版物理选修3-2练习：第二章2.描述交流电的物理量+Word版.docx

《2021年2021-2021年新培优同步教科版物理选修3-2练习：第二章2.描述交流电的物理量+Word版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年2021-2021年新培优同步教科版物理选修3-2练习：第二章2.描述交流电的物理量+Word版.docx（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 年新培优同步教科版物理选修3-2 练习：其次章2.描述沟通电的物理量+Word 版含解析2.描述沟通电的物理量基础巩固1.小型沟通发电机中、矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动、产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系 、如下列图 .此线圈与一个R= 10 的电阻构成闭合电路、不计电路的其他电阻、以下说法正确选项()A. 交变电流的周期为0.125 sB.交变电流的频率为8 HzC.交变电流的有效值为D.交变电流的最大值为4 A解析 :由题图可知 、交变电流的周期T= 0.250 s、频率 fHz、 应选项

2、 A.B 错误 ;交变电流的有效值 IAA、 应选项 C 正确 ;交变电流的最大值I mA、 应选项 D 错误 .答案 :C2.以下说法错误选项()A. 耐压值为300 V 的电容器两端可安全接到220 V 的沟通电源上B.沟通电气设备上所标出的额定电压值和额定电流值均为有效值C.运算沟通电的电功.电功率及电热时电压.电流必需用沟通电的有效值D.没有特殊说明时沟通电的数值均指有效值解析 :有效值为 220 V 的沟通电电压的最大值为311 V、 高于电容器的耐压值300 V、 选项 A 错误 ;沟通电气设备上所标出的额定电压值和额定电流值均为有效值、选项 B 正确 ; 运算沟通电的电功.电功率

3、 及电热时电压.电流必需用沟通电的有效值、选项 C 正确 ;没有特殊说明时沟通电的数值均指有效值、 选项 D 正确 .答案 :A1 / 9第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 年新培优同步教科版物理选修3-2 练习：其次章2.描述沟通电的物理量+Word 版含解析3.(多项 )一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动、产生的感应电动势e 随时间 t 的变化规律如下列图、以下说法正确的有()A. t1 时刻线圈位于中性面B. t2 时刻通过线圈的磁通量最大C.电动势的有效

4、值为D.一个周期内交变电流的方向转变一次解析 :矩形线圈中产生正弦交变电流、当线圈通过中性面时、磁通量最大 、感应电动势为零、电动势方向 发生转变 .而当线圈与磁场平行时、磁通量为零 、感应电动势最大、磁通量的变化率最大.一个周期内交 变电流的方向转变两次.t1 时刻感应电动势为零、线圈通过中性面、磁通量最大 、线圈位于中性面、 故 A正确 ;由图 t2 时刻 、感应电动势为最大值、通过线圈的磁通量为零、故 B 错误 ;电动势的有效值为故 C正确 ;一个周期内交变电流的方向转变两次、故 D 错误 .答案 :AC4.(多项 )阻值为 10 的电阻接在电压波形如下列图的沟通电源上、以下说法正确选项

5、()A. 电压的有效值为10 V B.通过电阻的电流的有效值为C.电阻消耗的电功率为5 WD.电阻每秒产生的热量为10 J2 / 9第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 年新培优同步教科版物理选修3-2 练习：其次章2.描述沟通电的物理量+Word 版含解析解析 :由电压波形图可知电压的峰值为10 V、 有效值为V、 通过电阻的电流的有效值为IA、 选项 A 错误 、选项 B 正确 ;电阻消耗的电功率为P=I 2R= 5 W、 选项 C 正确 ;电阻每秒产生的热量为 Q=Pt

6、= 5 J、选项 D 错误 .答案 :BC5.如下列图的坐标图为一交变电流的i -t 图像 、其中 01 s 等时间段的图像为正弦曲线的一部分、就该交变电流的有效值为()A.4 A B.解析 :设该交变电流的有效值为I、由有效值的定义得而t=t 1+t 2、代入数据解得 IA、 应选项 D 正确 .答案 :D6.某交变电压为u=就A. 用此交变电流作打点计时器的电源时、打点周期为2 sB.把额定电压为6 V 的小灯泡接在此电源上、小灯泡正常发光C.把额定电压为6 V 的小灯泡接在此电源上、小灯泡将烧毁D.耐压 6 V 的电容器可以直接用在此电源上3 / 9第 3 页，共 9 页 - - - -

7、 - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 年新培优同步教科版物理选修3-2 练习：其次章2.描述沟通电的物理量+Word 版含解析解析 :由表达式可知电压的最大值为V、 角速度为 100rad/s、所以电压的有效值为6 V、 周期为0.02 s、所以 B 正确 、A . C.D 错误 .答案 :B7.沟通电源电压u= 20sin 100t V、 电路中电阻R= 10 、如下列图 、电路中电流表和电压表的读数分别为 ()A.1 .41 A、14 .1 V B.1 .41 A、20 VC.2 A、20 VD.2 A、14

8、 .1 V解析 :电流表和电压表测量的为交变电流的有效值、由 u= 20sin 100t V 知 Um= 20 V、故 UV 14.1 V、 电流表的读数IA、 应选项 A 正确 .答案 :A8.(多项 )图甲为小型沟通发电机的示意图、两磁极 N .S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场、A为沟通电流表 、线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动、从图示位置开头计时、产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示、以下判定正确选项()A. 电流表的示数为10 A B.线圈转动的角速度为50rad/s4 / 9第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料

9、 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 年新培优同步教科版物理选修3-2 练习：其次章2.描述沟通电的物理量+Word 版含解析C.0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D.0 .02 s 时电阻 R 中电流的方向自右向左解析 :题图乙可知沟通电电流的最大值为I m= 1A、 就有效值为IA=10 A; 由于电流表的示数为有效值 、故示数 I= 10 A、 故 A 正确 ;角速度 rad/s、故 B 错误 ;0.01 s 时线圈中的感应电流达到最大 、感应电动势最大 、就穿过线圈的磁通量变化最快 、磁通量为 0、故线圈平面与磁场方向平行 、故 C 正确 ;由楞次

10、定律可判定出 0.02 s 时流过电阻的电流方向自左向右 、故 D 错误 .答案 :AC9.如下列图 、一个面积为S 的单匝矩形线圈、在磁感应强度为B 的匀强磁场中 、从图示位置开头以角速度 匀速转动 、就线圈中产生的沟通电动势的最大值为、瞬时表达式为、其中为相位 、为初相 .解析 :线圈中产生的沟通电动势的最大值Em=BS 、瞬时表达式e=BSsi其中 t为相位为初相 .答案 :BSe=BSsi10.如图甲所示的图像为某种型号的电热毯的电路图、电热毯接在沟通电源上、通过装置 P 使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示(为正弦曲线的一部分).此时接在电热丝两端的沟通电压表的读数为.5 / 9第

11、5 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 年新培优同步教科版物理选修3-2 练习：其次章2.描述沟通电的物理量+Word 版含解析解析 :从题图乙中u-t 图像看出 、每个周期的前半周期为正弦图形、其有效值为V;后半周期电压为零.依据有效值的定义得U= 155.5 V .答案 :155.5 V才能提升1.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 、就外接一只电阻为95.0 的灯泡 、如图乙所示 、就 ()A. 电压表 V 的示数为220

12、 VB.电路中的电流方向每秒转变50 次C.灯泡实际消耗的功率为484 WD.发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为24.2 J解析 :由题图甲中电动势的图像知、其最大值为22V、 故有效值为220 V、 电压表测量灯泡两端电压 U= 209 V、 选项 A 错误 ;沟通电的周期T= 0.02 s、频率 fHz、 方向每秒转变100 次、选项 B 错误 ;灯泡消耗的功率P=I 2 RW = 459.8 W、选项 C 错误 ;发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热 Q=I 2rtJ= 24.2 J、选项 D 正确 .答案 :D2.一个匝数为100 匝、电阻为 0.5 的闭合线圈处于某一磁场中、磁场方向垂直于线

13、圈平面、从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化、就线圈中产生交变电流的有效值为()6 / 9第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 年新培优同步教科版物理选修3-2 练习：其次章2.描述沟通电的物理量+Word 版含解析A.5B.解析 :01 s 内、感应电动势为E1V、 电流为 2 A;1 1.2 s 内、感应电动势E2V、 感应电流为 10 A、 一个周期内发热量为得I=A、B 正确 .答案 :B3.(多项 )如图甲所示 、在匀强磁场中、一矩形金属线圈两次分别以不同的转速

14、、绕与磁感线垂直的轴匀速转动 、产生的交变电动势图像如图乙中曲线a. b 所示 、就()A. 两次 t= 0 时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线 a.b 对应的线圈转速之比为23C.曲线 a 表示的交变电动势频率为25 HzD.曲线 b 表示的交变电动势有效值为10 V解析 :由交变电流的图像获得最大值.周期等信息、结合交变电流的产生过程求解.由图像可知 、两次 转动都为从中性面开头计时的、故 A 正确 .由图像可知 、曲线 a.b 对应的线圈转动的周期之比为2 3、就转速之比为32、故 B 错误 .由图像可知曲线a 的周期 Ta= 410-2 s、就曲线 a 表示的交变电动势频率 faHz、

15、 故 C 正确 .交变电动势的最大值Em=nBS 、就曲线 a.b 表示的交变电动势的峰值7 / 9第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 年新培优同步教科版物理选修3-2 练习：其次章2.描述沟通电的物理量+Word 版含解析之比为 Ema Emb= a b = 32、即 EmbV、 故曲线 b 表示的交变电动势的有效值为 E有V =V、D 错误 .答案 :AC4.如下列图 、一面积为S.匝数为N.电阻为r 的矩形线圈 、在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO 轴以角速度匀速转

16、动 、外电路电阻为R(电表均为抱负电表)、求:(1) 以图示位置开头计时、写出线圈中感应电动势e 随时间 t 变化的表达式;(2) 电压表的读数U 和电流表读数I ;(3) 线圈由图示位置转过90的过程中 、外力对线框做的功W.解析 :(1)从中性面开头 、电压为正弦函数e=E msin t=NBS sin t.(2) 产生的感应电动势的最大值为Em=NBS 、电动势的有效值为E由闭合电路欧姆定律得、回路中电流的有效值为I电压表的读数U=IR(3) 线圈转过90所用的时间t外力对线框做的功等于电路中产生的热量Q=I 2(R+r )t答案 :(1)e=NBS sin t(28 / 9第 8 页，

17、共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2021-2021 年新培优同步教科版物理选修3-2 练习：其次章2.描述沟通电的物理量+Word 版含解析5.如下列图 、一个小型旋转电枢式沟通发电机、其矩形线圈的长度为a、宽度为 b、共有 n 匝、总电阻为 r、与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R 的定值电阻 、线圈以角速度在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO 匀速转动 、沿转轴 OO 方向看去 、线圈转动沿逆时针方向 、t= 0 时刻线圈平面如下列图.(1) 写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式;(2) 求线圈从t= 0 位置开头到转过60时的瞬时电流;(3) 求线圈从t= 0 位置开头到转过90的过程中流过电阻R的电荷量 ;(4) 求图中电压表的读数.解析 :(1)最大感应电动势Em=nBab 、从与中性面垂直的位置开头计时、所以感应电动势的瞬时值表达式为e=nBab cos t.(2) 线圈从 t= 0 位置开头到转过60 时的瞬时电动势为e1=nBab cos 60 i(3) qt=(4) 感应电动势的有效值E图中电压表的读数U答案 :(1)e=nBab cos t(2)i(3)q9 / 9第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - - -