2024-2025学年高二物理选择性必修第二册（粤教版）第3章 交变电流 分层作业14 描述交变电流的物理量.docx

分层作业14描述交变电流的物理量

A组必备知识基础练

1.已知某交变电流变化规律是i=20sinωt(A),当t=T6时,电流的瞬时值为(

A.10A B.17.32A

C.7.07A D.14.14A

2.(多选)一个正弦式交变电流的图像如图所示,下列说法正确的是()

A.周期是0.2s,电流的峰值是10A

B.周期是0.15s,电流的峰值是10A

C.频率是5Hz,电流的有效值是10A

D.频率是5Hz,电流的有效值是7.07A

3.(多选)一只“220V100W”的灯泡接在u=311sin314t(V)的交变电源上,则下列判断正确的是()

A.灯泡能正常发光

B.与灯泡串联的电流表的示数为0.5A

C.与灯泡并联的电压表的示数为220V

D.通过灯泡的电流的表达式为i=0.64sin314t(A)

4.一交变电流的i-t图像如图所示,则此交变电流的有效值为()

A.55A B.52A

C.10A D.510

5.一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为P2.如果电热器电阻不变

则此交流电源输出电压的最大值为()

A.5V B.52V

C.10V D.102V

6.交流电源电压u=20sin100πt(V),内阻不计,电路中电阻R=10Ω.则在如图所示电路中电流表和电压表的读数分别为()

A.1.41A,14.1V B.1.41A,20V

C.2A,20V D.2A,14.1V

7.一种调光台灯电路示意图如图甲所示,它通过传感器实现了无级调节亮度.给该台灯接220V的正弦式交变电流后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为()

A.220V B.110V

C.1102V D.552V

B组关键能力提升练

8.如图所示,单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,以恒定的角速度ω绕ab边转动,ab边垂直磁感线,线圈所围面积为S,线圈的总电阻为R.t=0时刻线圈平面与纸面重合,且cd边正在离开纸面向外运动,则()

A.时刻t线圈中电流的瞬时值i=BSωRcos

B.线圈中电流的有效值I=BS

C.线圈中电流的有效值I=2

D.线圈消耗的电功率P=(

9.电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω.合上开关S后,通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示,则()

A.通过R1的电流有效值是1.2A

B.R1两端的电压有效值是6V

C.通过R2的电流最大值是1.22A

D.R2两端的电压最大值是62V

10.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界),则线框内产生的感应电流的有效值为()

A.BL2ω

C.2BL2

11.(多选)电热毯电路的示意图如图甲所示,交流电压u=311sin100πt(V),当开关S接通时,电热丝的电功率为P0;当开关S断开时,加在电热丝上的电压如图乙所示,则()

A.开关接通时,电压表的读数为220V

B.开关接通时,电压表的读数为311V

C.开关断开时,电压表的读数为311V,电热丝功率为P

D.开关断开时,电压表的读数为156V,电热丝功率为P

12.如图所示,在匀强磁场中有一个“π”形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感应强度B=52πT,线框的CD边长为20cm,CE、DF边长均为10cm,转速为50r/s.

(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式.

(2)作出线框中感应电动势随时间变化关系的图像.

13.如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO轴匀速转动,磁场方向与转动轴垂直.已知线圈匝数n=400,电阻r=0.1Ω,长L1=0.05m,宽L2=0.04m,角速度ω=100rad/s,磁场的磁感应强度B=0.25T.线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计),求:

(1)线圈中产生的最大感应电动势;

(2)电流表的读数;

(3)电阻上消耗的电功率.

答案：

1.B将ω=2πT代入i=20sinωt得i=20sin2πTt(A),再将t=T6代入,得i=103A=17.32A

2.AD由图像可知T=0.2s,Im=10A,故频率f=1T=5Hz,I=Im2=52A=7.07A,故A、D正确,B、

3.ACD从电压瞬时值表达式知电压有效值为220V,故“220V100W”的灯泡接在此交流电源