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物理选择性必修 第二册第二节 描述交变电流的物理量精品课后作业题
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这是一份物理选择性必修 第二册第二节 描述交变电流的物理量精品课后作业题，共27页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
粤教版（2019）选择性必修二 3.2 描述交变电流的物理量
一、单选题
1．有一个如图所示的LC回路，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，其中，，，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。下列判断正确的是（ ）
A．经过时间t=0.5s，线圈中的磁场能最大
B．经过时间t=1s，电路中电流最大且沿顺时针方向
C．经过时间t=1s，电流沿顺时针方向，电容器正在充电
D．放电过程中，电荷量减少，振荡周期变小
2．如图，匀强磁场中，匝数为50匝的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，负载电阻为，线圈自身电阻忽略不计，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律，下面说法正确的是（ ）
A．感应电流的周期为 B．时，线圈中的电流为零
C．时，线圈中的电流最大 D．时间内，线圈产生的热量为
3．一个10Ω的电阻，它两端的电压u随时间t的变化规律如图所示，则（ ）
A．流过电阻的最大电流是22A
B．用交流电压表测量电阻两端的电压，其示数为311V
C．电阻消耗的功率为4840W
D．在交流电变化的半个周期内，电阻产生的焦耳热是96.8J
4．在如图甲所示的电路中，R1、R2是两个定值电阻且R2=2R1，与R2并联的理想二极管D，其正向电阻可视为零、反向电阻为无穷大。接线柱a、b之间加一个如图乙所示的交变电压，Uab＞0时电压为正值。则R1两端电压的有效值为（ ）
A．10V B．10V C．20V D．20V
5．如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴OO′以一定的转速匀速转动，同时给外电阻R供电。取线框处于中性面时开始计时，则流过电阻的电流图像，下列正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图甲所示的电路中，阻值为的线框水平放置，线框所在区域内存在垂直线框的磁场（未画出），磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电压表为理想电表，定值电阻的阻值为，将电阻箱的阻值调到，电压表的读数为4V，忽略导线的电阻。则（ ）
A．时刻，线框中产生的感应电动势为0
B．线框中产生的感应电动势的最大值为5V
C．一个周期内定值电阻上产生的热量为0.02J
D．当电阻箱的阻值为4时线框的输出功率最大
7．利用二极管的单向导电性可以将正弦式交变电压的波形截去一半，这种方法称为半波整流。某研究小组的同学通过半波整流得到如图所示的脉动电压图像，由图可知（ ）
A．该电压的周期为2s
B．该电压的频率为0.02Hz
C．电压的有效值为
D．电压的有效值为20V
8．交流电源与电阻R1、R2及理想交流电压表按图甲所示的方式连接，R1=20Ω，R2=10Ω，交流电压表的示数是20V，图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像，则（ ）
A．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2cos10πt（A）
B．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2sin10πt（A）
C．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20cos10πt（V）
D．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20sin10πt（V）
9．风速测速仪的简易装置如图所示，其工作原理是：风吹动风杯，风杯通过转轴带动永磁铁转动，电流测量装置则可显示感应线圈产生的电流i随时间t变化的图像，从而实现测量实时风速。若风速一定时，风杯的转动周期为T，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，在匀强磁场中，矩形金属导线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势e随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．线框产生的电动势最大值为220V
B．线框产生的电动势有效值为220V
C．线框平面与中性面重合时磁通量最小
D．此交流电的电动势e随时间t变化的规律是
11．如图所示，方波电压最大值为，正弦波电压最大值为，方波和正弦波的周期相等。同一电阻分别接到方波、正弦交流电源上时，一个周期所产生的热量后者是前者的，则的值为（ ）
A． B． C． D．
12．多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇。过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇转速。现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个周期中，前面的被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去多少，从而改变电灯上的电压。则现在电灯上的电压为（ ）
A．Um B． C． D．
13．家庭电路中交流电压随时间变化的规律为，则该电压的（ ）
A．最大值是220V B．有效值是220V
C．周期是100s D．频率是100Hz
14．如下图，国内某厂商开发户外大功率储能电源，方便人们到户外露营等使用，其参数如下表，下列说法正确的是（ ）
产品型号
电池容量
输出
、、、、
输出
灯光输出功率
交流电输出
直流输入
产品尺寸
260/264/30
颜色
黑色
净重
约
A．的电池额定容量，能让灯持续工作约
B．交流电输出时，电流的最大值约为
C．直流输入给用完电的储能电源充满电需要约
D．该电池充满电后，最多能储备约电量
15．手摇式发电机的简化图如图所示：发电机线圈内阻，产生的电动势随时间变化的规律为。现将发电机与阻值为的灯泡组成闭合电路，则（ ）
A．电压表的示数为
B．线框转动到图示位置时，灯泡中电流瞬时值为零
C．线框由图示位置转圈，回路中消耗的电能
D．线框由图示位置转圈，通过灯泡的电荷量为
二、填空题
16．如图是一个正弦式交变电流的图像，由图可知，电流的峰值Im＝________ A，有效值I＝________ A，周期T＝________ s，频率f＝________ Hz。
17．两个电流随时间的变化关系如图甲、乙所示，把它们通入相同的电阻中，则甲、乙两图的电流有效值之比I甲:I乙=_______。
18．我国电网中交变电流的周期是0.02s，1s内电流方向发生_____次改变。
19．家庭电路的交变电压随时间变化的图象如图所示。由图可知，交变电压的有效值为______V。频率为______Hz。此电压加在阻值为484的电阻上，在1min内产生的热量Q=______J。
三、解答题
20．我国电网中交变电流的周期是0.02s，1s内电流的方向发生多少次变化？
21．如图所示，是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度匀速转动。在边与磁场方向的夹角到达30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小是多少？标出线框此时的电流方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。
22．如图所示，正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，角速度为，已知，匝数，磁感应强度，图示位置线圈平面与磁感线平行。闭合回路中线圈的电阻，外电阻。求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）交流电压表的示数；
（3）从图示位置转过过程中的通过线圈截面的电荷量。
23．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比等于多少？
24．如图所示为某正弦式交流电电压随时间变化的曲线，若将该交流电加在阻值为的定值电阻两端，求：
（1）流过电阻R的电流的频率和峰值；
（2）经过的时间电阻R上的产生的焦耳热Q。
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．有LC振荡电路周期公式
所以经过时间t=0.5s时，电容充满电，线圈中的磁场能最小，A错误；
B．经过时间t=1s，电路中电流最大且沿顺时针方向，B正确；
C．经过时间t=1s，电流沿顺时针方向，电容器正在放电，C错误；
D．LC振荡电路的周期不会随着充放电而改变，振幅会逐渐减小，D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A．过线圈的磁通量随时间的变化规律
得
解得周期
A错误；
B．时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，线圈中的电流最大，B错误；
C．时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，C错误；
D．感应电动势最大值
有效值
2个周期内线圈产生的热量
D正确。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
A．由题图可知，故
选项A错误；
B．电压表的示数指的是有效值，而最大值是有效值的倍，则示数为220V，选项B错误；
C．电阻消耗的功率
选项C正确；
D．半个周期内电阻产生的焦耳热
选项D错误。
故选C。
4．A
【解析】
【详解】
因为a、b加的是正弦交流电压，故有两种情况，当a点电位高于b点电位，R2被短路，则R1的电压为电源电压
当a点低于b点则R1与R2串联
30=I（R1+R2）
R1两端电压为
U2=IR1
解得
U2=10V
根据电流的热效应，来计算R1在0-T时间内电压有效值为
解得
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
发电机的矩形线框在匀强磁场中匀速转动，并且取线框处于中性面时开始计，所以产生的是正弦式交流电，但图中是换向器给外电阻R供电，使始终有电流流过电阻，但流过电阻的电流方向不发生变化。
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
A．由图乙可知，时图象的斜率最大，磁感应强度的变化率最大，由法拉第电磁感应定律可知此时线框中产生的感应电动势最大，A错误；
B．由图乙可知，磁感应强度随时间段正弦规律变化，则线框中产生的感应电动势随时间按余弦规律变化，电阻箱的阻值调到6时，电压表的读数为V，则此时线框输出电压的最大值为
由
得
B错误；
C．定值电阻两端电压的有效值为
则一个周期内定值电阻产生的热量为
C正确；
D．线框的输出功率为
整理得
当时，线框的输出功率最大，此时有，D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
AB．由题图可知，该电压的周期为，频率为
故AB错误；
C D．设电压的有效值为U，根据电流的热效应，有
可解得电压的有效值为
故C正确，D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
CD．电压表的示数是电压的有效值，即R2两端的电压的有效值为20V，由题图乙可知，交流电源输出电压随时间按照余弦规律变化，所以R2两端的电压的最大值为20V， CD错误；
AB．电路中的电流的有效值为
则电路中电流的最大值为
两电阻串联，通过R1、R2的电流相等，由题图乙可知
交流电源输出电压按照余弦规律变化，则通过R1的电流i1随时间t变化的规律是
B错误A正确。
故选A。
9．D
【解析】
【详解】
线圈在磁场中转动会产生交流电，根据相对运动可知，磁体即磁体产生的磁场对线圈转动也会产生交流电，转动的周期即为交流电的周期，转动的转速与交流电的最大值有关。由于永磁铁的转动，线圈垂直与磁场方向切割磁感线，线圈中将产生正弦或余弦的交流电，故电流i随时间t变化的图像可能正确的是D。
ABC错误，D正确。
故选D。
10．B
【解析】
【详解】
A．由图像可得电动势最大值为 ，故A错误；
B．由图像知这是正弦式交流电，所以电动势有效值为
故B正确；
C．线框平面与中性面重合时磁通量最大，故C错误；
D．由图像知
所以此交流电的电动势e随时间t变化的规律是
故D错误。
故选B
11．B
【解析】
【详解】
根据焦耳定律知热量与方波中的电流方向的变化无关，故方波一个周期产生的热量
正弦交流电的电压有效值等于峰值的，则一个周期产生的热量
得
故B正确，ACD错误。
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
设交变电流的有效值为U，将交变电流与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量：交变电流为
直流电为
由
Q1=Q2
得
ABD错误，C正确。
故选C。
13．B
【解析】
【详解】
AB．根据交流电压随时间变化的表达式 ，可知该电压的最大值为
有效值为
A错误B正确；
CD．根据交流电压随时间变化的表达式可知， ，可得周期为
频率为
CD错误。
故选B。
14．A
【解析】
【详解】
A．的电池额定容量，能让灯持续工作的时间为
故A正确；
B．交流电输出时，电流的有效值为
电流的最大值为
故B错误；
C．直流输入的功率为
直流输入给用完电的储能电源充满电需要的时间为
故C错误；
D．该电池充满电后，最多能储备的电量为
故D错误。
故选A。
15．D
【解析】
【详解】
A．依题意，正弦交变电流的电动势峰值为，则其有效值为
由闭合电路欧姆定律，可得
解得
电压表的示数为。故A错误；
B．线框转动到图示位置即与中性面垂直的位置时，电动势的瞬时值为最大值，所以灯泡中电流瞬时值也为最大值。故B错误；
C．依题意，线框的转动周期为
线框由图示位置转圈，所需时间为
回路中消耗的电能
故C错误；
D．根据公式
可得
线框由图示位置转圈，有
又
联立，可得
即通过灯泡的电荷量为。故D正确。
故选D。
16． 1 4 0.25
【解析】
略
17．
【解析】
【详解】
[1]甲图中交变电流的有效值
乙图中交变电流的有效值
故交流电的有效值之比为
18．100
【解析】
【详解】
由于周期为0.02s，因此频率为50Hz，而每个周期内电流的方向改变两次，因此1s内电流方向发生100次改变。
19． 220 50 6000
【解析】
【详解】
[1]由图象可知电压最大值为220V，电压有效值为
U=220×V=220V
[2]频率为
[3]产生的热量为
20．100次
【解析】
【详解】
我国电网中交变电流的周期是0.02s，一个周期内电流的方向改变2次，则 1s内电流的方向发生100次变化.
21．；
【解析】
【详解】
图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为K→N→M→L→K，如图
从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为
当线圈平面与垂直中性面夹角为30°时，即
则
22．（1）400V；（2）；（3）0.25C
【解析】
【详解】
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值为
（2）线圈转动过程中感应电动势的有效值为
交流电压表的示数为
（3）从图示位置转过过程中的通过线圈截面的电荷量为
23．
【解析】
【详解】
图甲的交变电流的有效值满足
解得
图乙交变电流的有效值为
根据电热器的功率公式
得功率之比为
24．（1），；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据图像可知，周期为 ，则
流过电阻R的电流的峰值
（2）电流的有效值
经过的时间电阻R上的产生的焦耳热
粤教版（2019）选择性必修二 3.2 描述交变电流的物理量
一、单选题
1．有一个如图所示的LC回路，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，其中，，，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。下列判断正确的是（ ）
A．经过时间t=0.5s，线圈中的磁场能最大
B．经过时间t=1s，电路中电流最大且沿顺时针方向
C．经过时间t=1s，电流沿顺时针方向，电容器正在充电
D．放电过程中，电荷量减少，振荡周期变小
2．如图，匀强磁场中，匝数为50匝的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，负载电阻为，线圈自身电阻忽略不计，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律，下面说法正确的是（ ）
A．感应电流的周期为 B．时，线圈中的电流为零
C．时，线圈中的电流最大 D．时间内，线圈产生的热量为
3．一个10Ω的电阻，它两端的电压u随时间t的变化规律如图所示，则（ ）
A．流过电阻的最大电流是22A
B．用交流电压表测量电阻两端的电压，其示数为311V
C．电阻消耗的功率为4840W
D．在交流电变化的半个周期内，电阻产生的焦耳热是96.8J
4．在如图甲所示的电路中，R1、R2是两个定值电阻且R2=2R1，与R2并联的理想二极管D，其正向电阻可视为零、反向电阻为无穷大。接线柱a、b之间加一个如图乙所示的交变电压，Uab＞0时电压为正值。则R1两端电压的有效值为（ ）
A．10V B．10V C．20V D．20V
5．如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴OO′以一定的转速匀速转动，同时给外电阻R供电。取线框处于中性面时开始计时，则流过电阻的电流图像，下列正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图甲所示的电路中，阻值为的线框水平放置，线框所在区域内存在垂直线框的磁场（未画出），磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电压表为理想电表，定值电阻的阻值为，将电阻箱的阻值调到，电压表的读数为4V，忽略导线的电阻。则（ ）
A．时刻，线框中产生的感应电动势为0
B．线框中产生的感应电动势的最大值为5V
C．一个周期内定值电阻上产生的热量为0.02J
D．当电阻箱的阻值为4时线框的输出功率最大
7．利用二极管的单向导电性可以将正弦式交变电压的波形截去一半，这种方法称为半波整流。某研究小组的同学通过半波整流得到如图所示的脉动电压图像，由图可知（ ）
A．该电压的周期为2s
B．该电压的频率为0.02Hz
C．电压的有效值为
D．电压的有效值为20V
8．交流电源与电阻R1、R2及理想交流电压表按图甲所示的方式连接，R1=20Ω，R2=10Ω，交流电压表的示数是20V，图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像，则（ ）
A．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2cos10πt（A）
B．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是i1=2sin10πt（A）
C．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20cos10πt（V）
D．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是u2=20sin10πt（V）
9．风速测速仪的简易装置如图所示，其工作原理是：风吹动风杯，风杯通过转轴带动永磁铁转动，电流测量装置则可显示感应线圈产生的电流i随时间t变化的图像，从而实现测量实时风速。若风速一定时，风杯的转动周期为T，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，在匀强磁场中，矩形金属导线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势e随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．线框产生的电动势最大值为220V
B．线框产生的电动势有效值为220V
C．线框平面与中性面重合时磁通量最小
D．此交流电的电动势e随时间t变化的规律是
11．如图所示，方波电压最大值为，正弦波电压最大值为，方波和正弦波的周期相等。同一电阻分别接到方波、正弦交流电源上时，一个周期所产生的热量后者是前者的，则的值为（ ）
A． B． C． D．
12．多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇。过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇转速。现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个周期中，前面的被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去多少，从而改变电灯上的电压。则现在电灯上的电压为（ ）
A．Um B． C． D．
13．家庭电路中交流电压随时间变化的规律为，则该电压的（ ）
A．最大值是220V B．有效值是220V
C．周期是100s D．频率是100Hz
14．如下图，国内某厂商开发户外大功率储能电源，方便人们到户外露营等使用，其参数如下表，下列说法正确的是（ ）
产品型号
电池容量
输出
、、、、
输出
灯光输出功率
交流电输出
直流输入
产品尺寸
260/264/30
颜色
黑色
净重
约
A．的电池额定容量，能让灯持续工作约
B．交流电输出时，电流的最大值约为
C．直流输入给用完电的储能电源充满电需要约
D．该电池充满电后，最多能储备约电量
15．手摇式发电机的简化图如图所示：发电机线圈内阻，产生的电动势随时间变化的规律为。现将发电机与阻值为的灯泡组成闭合电路，则（ ）
A．电压表的示数为
B．线框转动到图示位置时，灯泡中电流瞬时值为零
C．线框由图示位置转圈，回路中消耗的电能
D．线框由图示位置转圈，通过灯泡的电荷量为
二、填空题
16．如图是一个正弦式交变电流的图像，由图可知，电流的峰值Im＝________ A，有效值I＝________ A，周期T＝________ s，频率f＝________ Hz。
17．两个电流随时间的变化关系如图甲、乙所示，把它们通入相同的电阻中，则甲、乙两图的电流有效值之比I甲:I乙=_______。
18．我国电网中交变电流的周期是0.02s，1s内电流方向发生_____次改变。
19．家庭电路的交变电压随时间变化的图象如图所示。由图可知，交变电压的有效值为______V。频率为______Hz。此电压加在阻值为484的电阻上，在1min内产生的热量Q=______J。
三、解答题
20．我国电网中交变电流的周期是0.02s，1s内电流的方向发生多少次变化？
21．如图所示，是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度匀速转动。在边与磁场方向的夹角到达30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小是多少？标出线框此时的电流方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。
22．如图所示，正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，角速度为，已知，匝数，磁感应强度，图示位置线圈平面与磁感线平行。闭合回路中线圈的电阻，外电阻。求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）交流电压表的示数；
（3）从图示位置转过过程中的通过线圈截面的电荷量。
23．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比等于多少？
24．如图所示为某正弦式交流电电压随时间变化的曲线，若将该交流电加在阻值为的定值电阻两端，求：
（1）流过电阻R的电流的频率和峰值；
（2）经过的时间电阻R上的产生的焦耳热Q。
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．有LC振荡电路周期公式
所以经过时间t=0.5s时，电容充满电，线圈中的磁场能最小，A错误；
B．经过时间t=1s，电路中电流最大且沿顺时针方向，B正确；
C．经过时间t=1s，电流沿顺时针方向，电容器正在放电，C错误；
D．LC振荡电路的周期不会随着充放电而改变，振幅会逐渐减小，D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A．过线圈的磁通量随时间的变化规律
得
解得周期
A错误；
B．时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，线圈中的电流最大，B错误；
C．时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，C错误；
D．感应电动势最大值
有效值
2个周期内线圈产生的热量
D正确。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
A．由题图可知，故
选项A错误；
B．电压表的示数指的是有效值，而最大值是有效值的倍，则示数为220V，选项B错误；
C．电阻消耗的功率
选项C正确；
D．半个周期内电阻产生的焦耳热
选项D错误。
故选C。
4．A
【解析】
【详解】
因为a、b加的是正弦交流电压，故有两种情况，当a点电位高于b点电位，R2被短路，则R1的电压为电源电压
当a点低于b点则R1与R2串联
30=I（R1+R2）
R1两端电压为
U2=IR1
解得
U2=10V
根据电流的热效应，来计算R1在0-T时间内电压有效值为
解得
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
发电机的矩形线框在匀强磁场中匀速转动，并且取线框处于中性面时开始计，所以产生的是正弦式交流电，但图中是换向器给外电阻R供电，使始终有电流流过电阻，但流过电阻的电流方向不发生变化。
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
A．由图乙可知，时图象的斜率最大，磁感应强度的变化率最大，由法拉第电磁感应定律可知此时线框中产生的感应电动势最大，A错误；
B．由图乙可知，磁感应强度随时间段正弦规律变化，则线框中产生的感应电动势随时间按余弦规律变化，电阻箱的阻值调到6时，电压表的读数为V，则此时线框输出电压的最大值为
由
得
B错误；
C．定值电阻两端电压的有效值为
则一个周期内定值电阻产生的热量为
C正确；
D．线框的输出功率为
整理得
当时，线框的输出功率最大，此时有，D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
AB．由题图可知，该电压的周期为，频率为
故AB错误；
C D．设电压的有效值为U，根据电流的热效应，有
可解得电压的有效值为
故C正确，D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
CD．电压表的示数是电压的有效值，即R2两端的电压的有效值为20V，由题图乙可知，交流电源输出电压随时间按照余弦规律变化，所以R2两端的电压的最大值为20V， CD错误；
AB．电路中的电流的有效值为
则电路中电流的最大值为
两电阻串联，通过R1、R2的电流相等，由题图乙可知
交流电源输出电压按照余弦规律变化，则通过R1的电流i1随时间t变化的规律是
B错误A正确。
故选A。
9．D
【解析】
【详解】
线圈在磁场中转动会产生交流电，根据相对运动可知，磁体即磁体产生的磁场对线圈转动也会产生交流电，转动的周期即为交流电的周期，转动的转速与交流电的最大值有关。由于永磁铁的转动，线圈垂直与磁场方向切割磁感线，线圈中将产生正弦或余弦的交流电，故电流i随时间t变化的图像可能正确的是D。
ABC错误，D正确。
故选D。
10．B
【解析】
【详解】
A．由图像可得电动势最大值为 ，故A错误；
B．由图像知这是正弦式交流电，所以电动势有效值为
故B正确；
C．线框平面与中性面重合时磁通量最大，故C错误；
D．由图像知
所以此交流电的电动势e随时间t变化的规律是
故D错误。
故选B
11．B
【解析】
【详解】
根据焦耳定律知热量与方波中的电流方向的变化无关，故方波一个周期产生的热量
正弦交流电的电压有效值等于峰值的，则一个周期产生的热量
得
故B正确，ACD错误。
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
设交变电流的有效值为U，将交变电流与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量：交变电流为
直流电为
由
Q1=Q2
得
ABD错误，C正确。
故选C。
13．B
【解析】
【详解】
AB．根据交流电压随时间变化的表达式 ，可知该电压的最大值为
有效值为
A错误B正确；
CD．根据交流电压随时间变化的表达式可知， ，可得周期为
频率为
CD错误。
故选B。
14．A
【解析】
【详解】
A．的电池额定容量，能让灯持续工作的时间为
故A正确；
B．交流电输出时，电流的有效值为
电流的最大值为
故B错误；
C．直流输入的功率为
直流输入给用完电的储能电源充满电需要的时间为
故C错误；
D．该电池充满电后，最多能储备的电量为
故D错误。
故选A。
15．D
【解析】
【详解】
A．依题意，正弦交变电流的电动势峰值为，则其有效值为
由闭合电路欧姆定律，可得
解得
电压表的示数为。故A错误；
B．线框转动到图示位置即与中性面垂直的位置时，电动势的瞬时值为最大值，所以灯泡中电流瞬时值也为最大值。故B错误；
C．依题意，线框的转动周期为
线框由图示位置转圈，所需时间为
回路中消耗的电能
故C错误；
D．根据公式
可得
线框由图示位置转圈，有
又
联立，可得
即通过灯泡的电荷量为。故D正确。
故选D。
16． 1 4 0.25
【解析】
略
17．
【解析】
【详解】
[1]甲图中交变电流的有效值
乙图中交变电流的有效值
故交流电的有效值之比为
18．100
【解析】
【详解】
由于周期为0.02s，因此频率为50Hz，而每个周期内电流的方向改变两次，因此1s内电流方向发生100次改变。
19． 220 50 6000
【解析】
【详解】
[1]由图象可知电压最大值为220V，电压有效值为
U=220×V=220V
[2]频率为
[3]产生的热量为
20．100次
【解析】
【详解】
我国电网中交变电流的周期是0.02s，一个周期内电流的方向改变2次，则 1s内电流的方向发生100次变化.
21．；
【解析】
【详解】
图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为K→N→M→L→K，如图
从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为
当线圈平面与垂直中性面夹角为30°时，即
则
22．（1）400V；（2）；（3）0.25C
【解析】
【详解】
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值为
（2）线圈转动过程中感应电动势的有效值为
交流电压表的示数为
（3）从图示位置转过过程中的通过线圈截面的电荷量为
23．
【解析】
【详解】
图甲的交变电流的有效值满足
解得
图乙交变电流的有效值为
根据电热器的功率公式
得功率之比为
24．（1），；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据图像可知，周期为 ，则
流过电阻R的电流的峰值
（2）电流的有效值
经过的时间电阻R上的产生的焦耳热
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