人教版 (新课标)选修3选修3-2第五章 交变电流2 描述交变电流的物理量复习练习题

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A．交变电流的最大值不一定等于有效值的倍
B．交流电流表和电压表的示数表示交变电流的瞬时值
C．交流电器设备上所标的电流和电压值都是最大值
D．交变电流的方向每个周期内改变一次
2、在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100的电阻产生的热量，与一电流为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则( AC )
A．此交流电电流的有效值为3A，最大值为3A
B．此交流电电流的有效值为3A，最大值为6A
C．电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为300V
D．电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为600V
3（08广东卷）小型交流发电机中，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，如图所示，此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（ C ）
A．交变电流的周期为0.125
B．交变电流的频率为8Hz
C．交变电流的有效值为A
D．交变电流的最大值为4A
【解析】由e－t图像可知，交变电流电流的周期为0.25s，故频率为4Hz，选项A、B错误。根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2A，故有效值为A，选项C正确。
4（10广东卷）图7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ BC ）
A.周期是0.01S
B.最大值是311V
C.有效值是220V
D.表达式为U=220sin100πt（V）
解析：由图知：最大值Um=311V有效值周期T=0.02s 表达式 选BC。
5、有一交变电流如图所示，则由此图象可知( AB )
A．它的周期是0.8 s B．它的峰值是4 A
C．它的有效值是2eq \r(2) A D．它的频率是0.8 Hz
解析：由图象可读得其T＝0.8 s，f＝eq \f(1,T)＝1.25 Hz，故A对，D错；又由图象读得Im＝4 A，故B对；因为电流为非正弦式交流电，故有效值I≠eq \f(Im,\r(2))＝2eq \r(2) A，C错．
6、图示甲为电热毯的电路示意图，电热丝接在U＝311sin100tV的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图5－18乙所示的波形，从而进入保温状态。若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是( B )
A．110VB．156VC．220VD．311V
1．以下说法正确的是( A )
A．发电机、电动机铭牌上所标数值为有效值
B．电容器的击穿电压为所加交变电压的有效值
C．交流电压表所测数值为瞬时值
D．保险丝的数值为最大值
解析：为了表明交流电通过用电器产生的效果，用电器上所标的都是交流电的有效值，A对，交流电流表或交流电压表都测的是有效值．C错．电容器的耐压值为最大值，保险丝的数值为有效值，B、D全错．
7、一个照明电灯标有“220 V 60 W”字样，现在把它接入最大值为311 V的正弦式交流电路中，则( AD )
A．灯的实际功率大小为60 W B．灯丝将烧断
C．只能暗淡发光 D．能正常发光
8（07宁夏卷）一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知( BD )
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t)V
B．该交流电的频率为25 Hz
C．该交流电的电压的有效值为100
D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50 W[
解析：选BD.由图象可知，T＝4×10－2s，若频率f＝eq \f(1,T)＝25 Hz，ω＝2πf＝50π rad/s，所以其电压瞬时值表达式u＝100 sin(50πt)V，由于Um＝100 V，其有效值U＝eq \f(Um,\r(2))＝50eq \r(2) V，电阻R的电功率P＝eq \f(U2,R)＝eq \f((50\r(2))2,100)W＝50 W.
9（2011天津）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则 （ B ）
A．t =0.005s时线框的磁通量变化率为零
B．t =0.01s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz
【解析】：交变电流知识的考查。由图2可知，该交变电动势瞬时值的表达式为。当t=0.005s时，瞬时值e=311V，此时磁通量变化率最大，A错；同理当t=0.01s时，e=0V，此时线框处于中性面位置，磁通量最大，磁通量的变化率为零，B正确；对于正弦交变电流其有效值为Emax/eq \r(2)，题给电动势的有效值为220V，C错；交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50Hz，D错。
10（07北京卷）电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10，R2=20。合上开关后S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则 ( B )
A、通过R1的电流的有效值是1.2A B、R1两端的电压有效值是6V
C、通过R2的电流的有效值是1.2A D、R2两端的电压有效值是6V
解析：从图象可以看出，交变电流中电流最大值为0.6eq \r(2) A，电流有效值为：I＝eq \f(Im,\r(2))＝0.6 A，R1两端电压有效值为U1＝IR1＝6 V，R2两端电压最大值为Um＝ImR2＝0.6eq \r(2)×20 V＝12eq \r(2) V，综上所述，正确选项为B.
11（2009年福建卷）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则（ D ）
A.电压表 eq \\ac(○,v)的示数为220v
B.电路中的电流方向每秒钟改变50次
C.灯泡实际消耗的功率为484W
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
V
乙
t/×10-2
e/V
甲
O
1
2
O
O/
【解析】电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值Em=V，有效值E=220V，灯泡两端电压，A错；由图像知T=0.02S，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，B错；灯泡的实际功率,C错；电流的有效值，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，D对。
12、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：
(1)转动过程中感应电动势的最大值；
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
(4)交流电压表的示数；
(5)线圈转动一周外力所做的功；
(6)线圈转过60°角的过程中，通过R的电荷量是多少？
解析：(1)感应电动势的最大值为Em＝nBωS≈3.14 V.
(2)线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为e＝Emcs60°＝3.14×0.5 V＝1.57 V.
(3)线圈转过60°角过程中产生的平均感应电动势为eq \x\t(E)＝neq \f(ΔΦ,Δt)＝neq \f(BSsin60°,\f(1,6)T)＝100×eq \f(0.5×0.1×0.1×\f(\r(3),2),\f(1,6)×\f(2π,2π))V≈2.6 V.
(4)电压表示数为外电路电压的有效值，U＝eq \f(E,R＋r)·R＝eq \f(\f(3.14,\r(2)),4＋1)×4 V≈1.78 V.
(5)线圈转动一周外力所做的功等于电流产生的热量W＝Q＝(eq \f(Em,\r(2)))2·eq \f(1,R＋r)·T≈0.99 J.
(6)线圈转过60°角的过程中，通过电阻R的电荷量为q＝eq \x\t(I)·eq \f(T,6)＝eq \f(\x\t(E),R＋r) ·eq \f(T,6)＝eq \f(nBSsin60°,\f(T,6)(R＋r))·eq \f(T,6)＝eq \f(nBSsin60°,R＋r)≈0.09 C.