【名师同步导学】2013-2014学年高中物理第5章第2节描述交变电流的物理量课后强化演练新人教版选修3-2.doc

第章　 课后强化练一、选择题 1．(2013·福州高二检测)某交变电压为u＝6sin314t V，则(　　) A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为2 s B．把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光 C．把额定电压为6 V的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁 D．耐压6 V的电容器可以直接接在此电源上 解析：由表达式可知电压的最大值是6 V，角速度是100π rad/s，所以电压的有效值是6 V，周期是0.02 s，所以B正确，A、C、D错． 答案：B 2．(2013·包头高二检测)把一只电热器接在100 V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它分别接到u1＝100sinωt V和u2＝50sin2ωt V的交流电源上，仍要产生Q的热量，则所需时间分别是(　　) A．t,2t　　　　　　　　　B．2t,8t C．2t,2t D．t,4t 解析：由Q＝t得，接直流电时Q＝t，接u1时Q＝t1，所以t1＝2t，同理t2＝8t，所以选B. 答案：B 3.(2011·高考四川理综)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A．那么(　　) A．线圈消耗的电功率为4 W B．线圈中感应电流的有效值为2 A C．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cost D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint 解析：从线圈平面平行于磁感线开始计时，正弦交变电流的感应电动势的一般表达式为e＝Emcosθ，且该式的成立与转轴的位置无关(转轴平行于磁感线的情况除外)，则感应电流i＝＝cosθ，由题给条件有：1＝×，Em＝4 V，则Im＝2 A，I有效＝ A，电功率P＝IR＝4 W，所以A正确，B错误．e＝4cosωt＝4cost，即C正确．由Em＝BSω＝Φm·得Φm＝，故Φ＝sint，即D错误． 答案：AC 4．如右图所示的是一交变电流随时间变化的图象，此交变电流的有效值是(　　) A．5 A　　　B．5 A C．3.5 A　　D．3.5 A 解析： 根据有效值的定义，让图示中的交变电流和一直流分别通过同一纯电阻用电器R，如果在相同时间内电阻产生的热量相同，则此直流的值即为该交变电流的有效值．取一个周期研究，设有效值为I，电阻为R，有IRt1＋IRt2＝I2RT，即(4)2R×0.01＋(－3)2R×0.01＝I2R×0.02，解得I＝5 A. 答案：B 5.如图所示，A、B两输电线间的电压是u＝200sin100πt(V)，输电线电阻不计，把电阻R＝50 Ω的用电器接在A、B两输电线上，对此，下列说法正确的是(　　) A．电流表示数为4 A B．电压表示数为200 V C．通过R的电流方向每秒钟改变50次 D．用电器消耗的电功率为1.6 kW 解析：由u＝200sin100πt(V)可知，电压最大值Um＝200 V，角速度ω＝100π rad/s，所以电压的有效值U＝＝200 V，周期T＝＝0.02 s，频率f＝＝50 Hz.由欧姆定律得I＝＝ A＝4 A，所以A、B两项正确；一周期内电流方向改变两次，而f＝50 Hz，则1 s内电流方向改变100次，C项错误；电功率P＝IU＝4×200 W＝800 W，所以D项错误． 答案：AB 6．边长为l的正方形闭合线框abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度ω绕cd边从如图所示位置开始匀速转动，转轴与磁场垂直，线框总电阻为R，一理想电压表接在线框的c、d两点之间，下列说法中正确的是(　　) A．线框转一周外力所做的功为 B．线框转过90°的过程中感应电动势的最大值为Bl2ω C．线框转过90°的过程中通过线框导线横截面的电荷量为 D．电压表的示数为 解析：线框在转动过程中，产生感应电动势的有效值为E＝，I＝，T＝，线框转动一周产生的热量Q＝I2RT＝2R·＝，外力做的功W＝Q，A正确；感应电动势的最大值Em＝Bl2ω，B正确；线框转过90°的过程中，流过导线某一横截面的电量q＝＝，C正确；电压表的示数等于cd两端电压的有效值U＝I·＝，D错误． 答案：ABC 二、非选择题 7．(2013·锦州市高二检测)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化．如图所示，发电机内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω.已知感应电动势的最大值Em＝nωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值．求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数． 解析：从Φ -t图象可以看出：Φm＝1.0×10－2 Wb， T＝3.14×10－2 s，已知Em＝nωΦm，又ω＝，