2019-2020年高中物理 第2章 交變電流與發(fā)電機 2.2 怎樣描述交變電流課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 第2章 交變電流與發(fā)電機 2.2 怎樣描述交變電流課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2 1.在相同的時間內(nèi),某正弦交變電流通過一阻值為100 Ω的電阻產(chǎn)生的熱量,與一電流為3 A的直流電通過同一阻值的電阻產(chǎn)生的熱量相等,則( )。 A.此交變電流的有效值為3 A,峰值為 A B.此交變電流的有效值為 A,峰值為6 A C.電阻兩端的交流電壓的有效值為300 V,峰值為 V D.電阻兩端的交流電壓的有效值為 V,峰值為600 V 2.一電熱器接在10 V的直流電源上,產(chǎn)生一定大小的熱功率?,F(xiàn)把它改接到交流電源上,要使它產(chǎn)生的熱功率是原來的一半,如忽略電阻隨溫度的變化,則交流電壓的峰值應(yīng)是( )。 A.5 V B.14 V C.10 V D.17.3 V 3.一只低壓教學(xué)電源輸出的交流電壓的瞬時值為u=sin 314t V,關(guān)于該電源的規(guī)格和使用,正確的說法是( )。 A.這個電源可以使“10 V,2 W”的燈泡正常發(fā)光 B.此電源的交流電壓的周期是314 s C.此電源在t=0.01 s時電壓達到峰值 D.這個電源可能把“10 V,2μF”的電容器擊穿 4.將阻值為5 Ω的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上,電源電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是( )。 A.電路中交變電流的頻率為0.25 Hz B.通過電阻的電流為 A C.電阻消耗的電功率為2.5 W D.用交流電壓表測得電阻兩端的電壓是5 V 5.電阻為1 Ω的某矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線a所示;當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,該線圈中所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示,以下關(guān)于這兩個正弦交變電流的說法正確的是( )。 A.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為0 B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2 C.交流電a的電動勢的有效值為 V D.交流電b的電動勢的最大值為5 V 6.兩個完全相同的電熱器,分別通以圖甲、乙所示的電流峰值相等的矩形交變電流和正弦交變電流,則這兩個電熱器的電功率之比P甲∶P乙=__________。 7.一小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向固定軸轉(zhuǎn)動。線圈匝數(shù)n=100匝。穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化,如圖所示。發(fā)電機內(nèi)阻r=5.0 Ω,外電路電阻R=95 Ω,已知感應(yīng)電動勢的最大值Em=nωΦm,其中Φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不計)的讀數(shù)。 8.如圖所示,匝數(shù)為50匝的矩形線圈abcd,邊長ab=25 cm,bc=20 cm,放在磁感應(yīng)強度B=0.4 T的勻強磁場中,繞垂直于磁感線且通過線圈中線OO′的軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動角速度ω=50 rad/s,線圈的總電阻r=1 Ω,外電路電阻R=9 Ω。試求: (1)若從圖示位置開始計時,試寫出電動勢瞬時值的表達式; (2)1 min時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q; (3)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60的過程中,通過R的電量為多少? 參考答案 1. 答案:AC 解析:根據(jù)有效值的定義知,交流電的有效值即為等效直流電的電流值,為3 A;根據(jù)正弦式電流峰值與有效值的關(guān)系,得交流電的峰值為 A, 根據(jù)歐姆定律,U有效=I有效R=3100 V=300 V, 峰值Um=ImR=100 V= V。 2. 答案:C 解析:設(shè)交流電的電壓峰值為Umax,由題意知:,得:Umax=10 V。 3. 答案:AD 解析:此電源的有效值為10 V,燈泡的額定電壓為10 V,故燈泡能正常發(fā)光,A正確; 此交流電周期T=,故B錯誤; 周期T=s=0.02 s,t=0.01 s=T,此時U=0,故C錯誤; 因為電源最大電壓Um= V>10 V(電容器的耐壓值), 所以電容器可能被擊穿,故D正確。 4. 答案:C 解析:由周期與頻率的關(guān)系f=知,f=Hz=25 Hz;電動勢的有效值U= V= V,通過電阻的電流I= A,電阻消耗的電功率為P==2.5 W,交流電壓表所測電壓為有效值。 5. 答案:BC 解析:由題圖像可知,t=0時刻線圈中的感應(yīng)電流為0,感應(yīng)電動勢為0,穿過線圈的磁通量的變化率為0,所以穿過線圈的磁通量最大,選項A錯誤;由圖像可得線圈先后兩次轉(zhuǎn)動的周期之比為0.4∶0.6=2∶3,可知轉(zhuǎn)速之比為3∶2,選項B正確;由圖像可得交流電a的電流的最大值為10 A,有效值為 A= A,又矩形線圈的電阻為1 Ω,所以交流電a的電動勢的有效值為 V,選項C正確;由E=nBSω,ω=可得電動勢與周期成反比,所以交流電b的電動勢的最大值為 V,選項D錯誤。 6. 答案:2∶1 解析:甲為矩形交變電流,它的大小恒為Im,方向做周期性的變化,而電流通過電阻的熱功率跟電流的方向無關(guān),所以峰值為Im的矩形交變電流通過電阻R的熱功率與恒定電流Im通過電阻R的熱功率一樣;乙為正弦交變電流,計算熱功率時要用電流的有效值:I=。所以P甲=Im22R,P乙=I2R= ()2R=,得。 7. 答案:1.4 A 解析:從題中Φt圖線看出Φm=1.010-2Wb,T=3.1410-2s.已知感應(yīng)電動勢的最大值Em=nωΦm,又ω=,故電路中電流最大值Im== A=2 A,交流電流表讀數(shù)是交流電的有效值,即I==1.4 A。 8. 答案:(1)e=50sin 50t V (2)6 750 J (3)0.05 C 解析:(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為Em=NBSω=NBωabbc,代入數(shù)值得Em=50 V。從圖示位置(中性面)開始計時,則e=Emsin ωt=50sin 50t V。 (2)線圈中產(chǎn)生的正弦式交變電流有效值為I=,在1 min內(nèi)R上產(chǎn)生的電熱為Q=I2Rt=Rt,代入數(shù)據(jù)解得Q=6.75103 J。 (3)在線圈轉(zhuǎn)過過程中,線圈中的平均電動勢為,又,故q=t=,代入數(shù)據(jù)得q=0.05 C。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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