选择性必修 第二册2 交变电流的描述达标测试

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3.2 交变电流的描述一、选择题(本题共4小题，每题6分，共24分)1．下列电路，能防止高频交变电流的冲击，有效保护电器的是(　C　)解析：电容器能通交流，隔直流，而对交流电也有阻碍作用，交流电频率越高，同一电容器容抗越小，所以电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用，因此不能有效保护电器，故 A错误；电阻对交流电的阻碍作用与交流电频率无关，故B、D错误；电感器对交流电有阻碍作用，交流电频率越高，同一电感器感抗越大，所以电感器对高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用，故C正确。2．如图所示电路中，电源电压u＝311sin 100πt(V)，A、B间接有“220 V　440 W”的电暖宝、“220 V　220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是(　D　)A．交流电压表的示数为311 VB．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 AC．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D．1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32×104 J解析：由u＝311sin 100πt V可知，交变电压的有效值为220 V，故交流电压表的示数为220 V，选项 A错误；由两用电器的额定功率为660 W，根据P＝UI可知，保险丝的额定电流应不小于3 A，选项B错误；因抽油烟机220W包括热功率及机械功率，故电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍还要多，选项C错误；根据W＝Pt可得1 min内抽油烟机消耗的电能为1.32×104 J，选项D正确。3．如图所示，甲图为正弦式交流电，乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，丙图为方波式交流电，三个图中的I0和周期T相同。三种交流电的有效值之比为(　A　)A．：：2 B．2：：C．：：2 D．：：2解析：图甲是正弦交流电，有效值为：I1＝＝I0 ，图乙：根据电流的热效应，有：2R·＋IR·＝IR·T ，解得：I2＝I0，图丙是方波，电流大小不变，仅方向改变，有效值为：I3＝I0故三种交流电的有效值之比为：：：2，故A正确B、C、D错误。4．如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω，线圈匝数为n，电阻为r，外接电阻为R，为理想交流电流表，线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)转过60°时的感应电流为I，下列说法错误的是(　A　)A．电流表的读数为2IB．转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C．从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为D．线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为解析：由题有I＝Imcos，则得感应电流的最大值Im＝2I ，有效值I有＝Im＝I ，则电流表的读数为I，故A错误；感应电动势的最大值Em＝Im(R＋r)＝2I(R＋r) ，又Em＝nBSω ，磁通量的最大值Φm＝BS联立解得Φm＝ ，故B正确；从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为q＝＝n＝·＝ ，故C正确；线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热Q＝IRT＝(I)2R·＝ ，故D正确。本题选错误的，故选A。二、非选择题5．(16分)如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n，电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为ω。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求：(1)线圈转至图示位置时的感应电动势； (2)电流表的读数；(3)从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式；(4)从图示位置开始，转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量；(5)图示位置时，图中左侧的边(长为l1)所受安培力的大小和方向。答案：(1)nBωl1l2　(2)　(3)e＝nBωl1l2sin ωt　(4)　(5)　垂直纸面向里解析：(1)此时电动势有最大值Em＝nBωl1l2(2)由Im＝，Im＝I，求出I＝(3)e＝nBωl1l2sin ωt(4)q＝＝(5)F＝nBIml1＝nBl1＝　垂直纸面向里