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人教版 (2019)选择性必修 第二册2 交变电流的描述练习
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这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册2 交变电流的描述练习,共10页。试卷主要包含了选择题,填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
3.2交变电流的描述专题复习2021—2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修第二册一、选择题(共15题)1.下列说法中正确的有A.交流电流表、交流电压表测的是电压、电流的最大值B.电容器上标明的电压是有效值C.交流电压表和电流表测出的是瞬时值D.220V交流电的电压有效值是220V2.下列提到的交流电,哪一个不是指有效值A.电容器的击穿电压 B.保险丝的熔断电流 C.交流电压表读数 D.220V交流电压3.如图所示,线圈ABCD处于匀强磁场中,匝数,面积,磁场边界MN与线圈的AB边重合,磁感应强度大小,若线圈从图示位置开始绕AB边以的角速度匀速转动。则以下说法正确的是( )A.线圈产生的是正弦式交变电流B.线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为60VC.线圈转动时产生的瞬时感应电动势为D.线圈产生的感应电动势的有效值为40V4.如图所示,(甲)→(乙)→(丙)→(丁)→(甲)过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈匝数为N、面积为S,转动的角速度为ω,转动过程中电路中的最大感应电动势为Em。下列选项正确的是( )A.在图(甲)位置时,线圈中的磁通量最大,为NBSB.从图(乙)位置时,磁通量的变化率最大,为NBSωC.在图(丙)位置时,交流电表的读数为零D.在图(丁)位置开始计时,线圈中感应电动势e随时间t变化的关系式为5.一线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,得到的交变电流的电动势瞬时值表达式为e=220sin314t(V),则下列说法正确的是A.该交变电流电动势的有效值为220VB.该线圈匀速转动的转速为3000r/minC.当仅将线圈的转速提高时,电动势的峰值不发生变化D.将该交变电流加在标称为220V的灯泡上时,灯泡的亮度会周期性变化6.如图所示为一交流电的电流i随时间t变化的图像,该交流电的电流的有效值为( )A.7A B.5A C.7A D.5A7.如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的( )A.周期是0.01s B.频率是50HzC.有效值是311V D.表达式为u=220sin100πt(V)8.一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示.由图可知( )A.该交变电流的瞬时值表达式为i=10sin(50t)B.该交变电流的频率为25 HzC.该交变电流的有效值为10AD.若该交变电流通过阻值R=40Ω的白炽灯,则电灯消耗的功率是8 kW9.下列说法正确的是( )A.“交流电的有效值”使用了平均思想法B.探究导体的电阻与导体的材料、长度、粗细的关系时,使用了控制变量法C.电场强度是用比值法定义的,电场强度与电场力成正比,与试探电荷的电荷量成反比D.“如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量,在等势面上移动电荷时电场力就要做功”,这里用到了归纳法10.单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Ф与时间t的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是 ( )A. 时刻线框平面与中性面垂直B.线框的感应电动势有效值为C.线框转一周外力所做的功为D.从t=0到t= 过程中线框的平均感应电动势为11.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12.现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图,这是一个经过元件调节后加在电灯上的电压,在正弦交流电的每半个周期中都会截去前面的四分之一、现在加在电灯上的电压是( )A.-Um B. C. D.13.标有“250 V 0.5 μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用( )A.220sin 100πt V B.220 V照明电路中C.380sin 100πt V D.380 V动力电路中14.如图所示,固定平行导轨间有磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场,导轨间距为l且足够长,左端接阻值为R的定值电阻,导轨电阻不计.现有一长为2l的金属棒垂直放在导轨上,在金属棒以O点为轴沿顺时针方向以角速度ω转过60°的过程中(金属棒始终与导轨接触良好,电阻不计)( )A.通过定值电阻的电流方向由b到aB.金属棒刚开始转动时,产生的感应电动势最大C.通过定值电阻的最大电流为D.通过定值电阻的电荷量为15.如图所示,A、B、C为三个相同的灯泡(设其电阻值保持不变),a、b、c为与之串联的三个常用元件,如:电感线圈、电容器或电阻.E1为稳恒直流电源,E2为正弦交流电源.当开关S接“1”时,A、B两灯均正常发光,C灯不亮;当开关S接“2”时,A灯仍正常发光,B灯变暗,C灯正常发光.由此可知( )A.a元件是电阻B.b元件是电容器C.c元件是电感线圈D.由于电源e2的电动势E2与E1的大小关系未知,无法判断b、c各是什么元件二、填空题(共4题)16.周期(T):交变电流完成一次______变化所需的时间。17.如图所示,100匝的矩形线圈ABCD,AB=CD=0.5m,AD=BC=0.2m,将线圈置于B=2T的匀强磁场中,以OO’为轴转动,转速为ω=5rad/s,则线圈产生的感应电动势的最大值为______,从线圈平面与中性面重合时开始计时,经过0.1s时的电动势的瞬时值是______.18.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,转速为240r/min,若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势2V,则从中性面开始计时,所产生的交流电动势的表达式为e=_____ V,电动势的峰值为_____ V,从中性面起经 s,交流电动势的大小为_____ V。19.某实验小组要描绘小灯泡L(3.8V 0.3A)完整的伏安特性曲线,实验室除导线和开关外,还有以下器材可供选择:A.电源E(电动势为4V,内阻约为0.4Ω)B.电压表V(量程为4V,内阻约为5 000Ω)C.电流表G(量程为10 mA,内阻为78Ω)D.电阻箱(最大阻值为99.99Ω)E.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω额定电流为1.5A)(1)实验小组设计了如图甲所示的四种实验电路,其中最合理的是__________(填正确答案标号).(2)调整电阻箱的阻值为2Ω,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,记录小灯泡L两端的电压和电流表的示数,以小灯泡L两端的电压为纵轴,通过小灯泡L的电流大小为横轴建立直角坐标系,并标注在坐标系中,得到图乙所示的数据点.当电流表的示数为5.0 mA时,则通过小灯泡L的电流大小为_______ A,此时电压表的示数为1.5 V,请把此数据点标在图乙坐标系中,并画出小灯泡L的伏安特性曲线______________.(3)若将这个小灯泡L与的定值电阻串联,接在图丙所示的交变电压上,则小灯泡L消耗的电功率约为__________W.(结果保留两位有效数字)三、综合题(共4题)20.如图所示,abcd为交流发电机的矩形线圈,其面积为S=0.02m2,匝数为N=200匝,线圈电阻为r=2Ω,外电阻为R=8Ω.线圈在磁感应强度为B=0.2T,的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动,角速度为ω=100rad/s.若图中的电压表、电流表均为理想交流电表,求: (1)此交流发电机产生感应电动势的最大值Em;(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式;(3)此交流发电机的输出功率P出;(4)从图示位置转过900的过程中通过R的电荷量是多少?21.图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100,电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表,在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化.求:(1)该发电机旋转的角速度;(2)交流发电机产生的电动势的最大值;(3)电路中交流电压表的示数.22.如图所示,一半径为a的半圆形单匝线圈,电阻为r,放在具有理想边界的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B。线圈以直径ab为轴匀速转动,转速为n,磁场位于ab左侧且垂直于纸面向里(与ab垂直),M和N是两个滑环,负载电阻为R。电流表和连接导线的电阻不计,求:(1)转动过程中交变电流的最大值;(2)从图示位置起转过圈的时间内产生的平均感应电动势;(3)从图示位置起转过圈的时间内通过负载电阻R的电荷量;(4)从图示位置起线圈转动一周外力做的功。23.如图所示,表示一交流电电流随时间的变化图象,其中电流正值为正弦曲线的正半周,则该交流电的有效值为多少?
参考答案:1.D2.A3.D4.D5.B6.D7.B8.B9.B10.C11.D12.D13.A14.D15.A16.周期性17. 100V 100sin0.5V18. 2sin(8πt) 2 119. D 0.2 0.17(0.16〜0.18)20.(1)80V(2)(3)256W(4)0.08C21.(1)100rad/s (2)200 V (3)127 V22.(1);(2);(3);(4)23.该交流电的有效值为A.
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