2017骄子之路课时化作业41交变电流的产生和描述.doc

课时强化作业四十一　交变电流的产生和描述 1．(2016届丰台区模拟)如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO′以角速度ω匀速转动，固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界．则线框中感应电流的有效值为(　　) A.　　　B.　　　C.　　　D. 解析：单匝矩形闭合导线框在磁场中以垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦式交流电，感应电流的最大值Im＝，根据电流热效应得：2·R·＝I2·R·T，解得I＝，C选项正确． 答案：C 2．(多选)(2016届雅安期末)先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电(如图1)．第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图2甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图2乙所示．若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是(　　) A．第一次灯泡两端的电压有效值是U0 B．第二次灯泡两端的电压有效值是U0 C．第一次和第二次灯泡的电功率之比是29 D．第一次和第二次灯泡的电功率之比是15 解析：计算交变电流的有效值，图2甲为正弦式交变电流，有效值U1＝＝U0，图2乙为矩形交变电流，·＋·＝·T，解得有效值U2＝U0，A选项正确，B选项错误；根据电功率公式得，P1P2＝＝15.故C选项错误，D选项正确． 答案：AD 3．(多选)(2016届呼伦贝尔模拟)电路如图甲所示，电阻R的阻值为484 Ω，C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，开关S断开，当接上如图乙所示的电压U，下列说法正确的是(　　) A．R上的电压应等于155.5 V B．电压表的示数为220 V C．电阻R消耗的功率小于50 W D．为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于311 V 解析：计算交变电流的有效值，·T＝·，解得有效值U≈155.5 V，电压表的示数为有效值155.5 V，由于线圈的自感作用，电阻R两端的电压应小于155.5 V，A、B选项错误；当不考虑线圈的自感作用时，电阻R消耗的功率为P＝＝50 W，所以由于线圈的自感作用影响，电阻R消耗的功率一定小于50 W，C选项正确；根据电源电压图象可知，电源的最大电压为311 V，电容器的耐压值不能小于311 V，D选项正确． 答案：CD 4．(2016届高安市模拟)某台家用柴油发电机正常工作时能够产生与我国照明电网相同的交变电流．现在该发电机出现了故障，转子匀速转动时的转速只能达到正常工作时的一半，则它产生的交变电动势随时间变化的图象是(　　) 解析：我国照明电网中，线圈绕轴转动产生交变电动势，最大值为220 V，周期为0.02 s，最大值表达式为Em＝NBSω，转子匀速转动时的转速减半，交变电动势的最大值减半为110 V，周期变为2倍，为0.04 s，故B选项正确． 答案：B 5．(多选)(2014年天津高考)如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则(　　) A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V 解析：t＝0时刻，感应电动势为零，线圈处于中性面位置，故A选项正确；分析图象可知，曲线a、b表示的感应电动势的周期分别为Ta＝0.04 s，Tb＝0.06 s，根据周期和转速的关系n＝可知，nanb＝32，故B选项错误；根据周期与频率的关系可知曲线a表示的交变电动势频率为f＝＝25 Hz，故C选项正确；正弦式交变电动势的有效值为E＝＝NBS，曲线a、b的感应电动势有效值之比为EaEb＝TbTa＝32，已知曲线a的感应电动势的有效值为Ea＝ V，则曲线b表示的交变电动势有效值为5 V．故D选项错误． 答案：AC 6．(多选)(2016届河南省开封市模拟)实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻 R 和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是(　　) A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零 B．从中性面开始计时，线圈电流瞬时值表达式为i＝sin50πt(A) C．流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次 D．电阻R上的热功率等于20 W 解析：线圈位于图中位置时，产生的瞬时电流最大，A选项错误；根据欧姆定律可知，线圈中的电流I＝＝1 A，电流的最大值为Im＝I＝ A，线圈转动的角速度ω＝2πn＝50π rad/s，从中性面开始计时，线圈电流的瞬