《山东省专用2018_2019学年高中物理第五章交变电流课时跟踪检测二十五描述交变电流的物理量含解析新人教版选修3_.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省专用2018_2019学年高中物理第五章交变电流课时跟踪检测二十五描述交变电流的物理量含解析新人教版选修3_.doc（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、课时跟踪检测（二十五） 描述交变电流的物理量1在阻值为70 的电阻中通以正弦交变电流，测得在10 min内放出的热量为2.1104 J，则此交变电流的最大值为()A0.24 AB0.5 AC0.707 A D1 A解析：选D根据QI2Rt得I A，所以ImI1 A。2如图所示是一个正弦式交变电流的图像，下列说法正确的是()A周期是0.2 s，电流的峰值是10 AB周期是0.15 s，电流的峰值是10 AC频率是5 Hz，电流的有效值是10 AD频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 A解析：选A由图像可知T0.2 s，Im10 A，故频率f5 Hz，I5 A7.07 A，选项A正确，B、C
2、、D错误。3匝数为100的线圈通有如图所示的交变电流(图中曲线为余弦曲线的一部分)，单匝线圈电阻r0.02 ，则在010 s内线圈产生的焦耳热为()A80 J B85 JC90 J D125 J解析：选B由交变电流的有效值定义知2R(2 A)2RI2RT，该交变电流的有效值IA，线圈的总电阻R总1000.02 2 ，由QI2R总t得Q85 J，选项B正确。4多选有两支交变电流表达式分别是：u1110sinV，u2220sinV。下列说法正确的是()A它们的峰值相同 B它们的周期相同C它们的相位差恒定 D它们的变化步调一致解析：选BCu1代表的交流的电压峰值为110 V，角速度为2f100，则频
3、率f50 Hz，初相位为。u2代表的交流的电压峰值为220 V，角速度为2f100，则频率f50 Hz，初相位为。所以它们的峰值不同，A错误；由于频率相同，故T均为0.02 s，B正确；其相位差为定值，C正确，D错误。5如图甲是阻值为5 的线圈与阻值为15 的电阻R构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则()A电压表的示数为14.14 VB通过电阻R的电流为0.707 AC电阻R上消耗的功率为3.75 WD通过电阻R的电流方向每秒变化100次解析：选B由图像可得Em20 V，则有效值E10 V，电压表示数UR10.6 V，A错误；通过
4、电阻R的电流I0.707 A，B正确；R上消耗的功率PI2R7.5 W，C错误；T0.04 s，f25 Hz，电流方向每秒变化50次，D错误。6电阻R1、R2和交流电源按照图甲所示方式连接，R110 ，R220 。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t的变化情况如图乙所示。则()A通过R1的电流的有效值是1.2 ABR1两端的电压有效值是6 VC通过R2的电流的有效值是1.2 ADR2两端的电压有效值是6 V解析：选B通过R1和R2的电流的有效值都是0.6 A，故A、C错；R1两端的电压有效值U1IR16 V，故B正确；R2两端的电压有效值U2IR212 V，故D错。7两个相同的
5、定值电阻1、2分别接在正弦交流电源和直流电源的两端，直流电压恒为U0。当电阻1、2的通电时间分别为t和2t时，两个电阻上产生的热量均为Q。则该正弦交流电源电压的最大值是()A.U0 B2U0C.U0 D.U0解析：选B设两电阻的阻值均为R，正弦交流电源电压的最大值为Um，则Qt，Q2t，解得Um2U0，选项B正确。8多选如图所示，N匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是()A交流电流表的示数为NBSB一个周期内通过R的
6、电荷量为CR两端电压的有效值为 NBSD图示位置电流表的示数为0解析：选AB设回路中电流的有效值为I，由电流的热效应可知，2RTI2RT，I，A正确，D错误。在一个周期内只有半周期的时间有电流通过R，其中2BS，则通过R的电荷量q，B正确。电阻R两端电压UIR，C错误。9.如图所示是某小型交流发电机的示意图，其矩形线圈abcd的面积为S0.03 m2，共有10匝，线圈总电阻为r1 ，线圈处于磁感应强度大小为 T的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R9 的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度10 rad/s绕轴OO匀速转动时，下列说
7、法正确的是()A电阻R的发热功率是3.6 WB理想交流电流表的示数是0.6 AC用该交流发电机给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔一定为0.02 sD如果将电阻R换成标有“6 V3 W”字样的小灯泡，小灯泡能正常工作解析：选B线圈中的感应电动势最大值为EmnBS6 V，所以电动势有效值为E6 V，电流表的示数I0.6 A，电阻R的发热功率PI2R3.24 W，所以选项A错误，选项B正确；T0.2 s，故用该电源给电磁打点计时器供电时，打点的时间间隔是0.2 s，因此选项C错误；电动势有效值是6 V，但由于线圈有电阻，所以“6 V3 W”的小灯泡不能正常工作，选项D错误。10多选(2016全国
8、卷)如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于TC在t时，两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等解析：选BC两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变，选项A错误；导线框的转动周期为T，则感应电流的周期也为T，选项B正确；在t
9、时，切割磁感线的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项C正确；M导线框中一直有感应电流，N导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项D错误。 11.如图所示，在匀强磁场中有一个内阻r3 、面积S0.02 m2的半圆形导线框可绕OO轴旋转。已知匀强磁场的磁感应强度B T。若线框以100 rad/s的角速度匀速转动，且通过电刷给“6 V 12 W”的小灯泡供电，则：(1)若从图示位置开始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)从图示位置开始，线框转过90的过程中，流过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？(3)由
10、题所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡实际功率为多大？解析：(1)线框转动时产生感应电动势的最大值EmBS10 V，则感应电动势的瞬时值表达式eEmcos t10cos 100t(V)。(2)线框转过90的过程中，产生的平均电动势，灯泡电阻R3 ，故流过的电荷量qT C；与线框转动的快慢无关。(3)线框产生的电动势的有效值E10 V，灯泡两端电压UR5 V6 V，故灯泡不能正常发光，其实际功率P W。答案：(1)e10cos 100t(V)(2) C无关 (3)不能 W12.如图所示，边长为L的正方形线圈abcd的匝数为n，线圈电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和c
11、d的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为B，现在线圈以OO为轴，以角速度匀速转动，求：(1)闭合电路中电流瞬时值的表达式；(2)线圈从图示位置转过90的过程中电阻R上产生的热量；(3)线圈从图示位置转过90的过程中电阻R上通过的电荷量；(4)电阻R上的最大电压。解析：(1)线圈转动时，总有一条边切割磁感线，且ad边和bc边转动的线速度大小相等，当线圈平行于磁场时，产生的感应电动势最大，为EmnBLvnBLLnBL2。由闭合电路欧姆定律可知Im，当以图示位置为计时起点时，流过R的电流表达式为iImsin tsin t。(2)在线圈由图示位置匀速转动90的过程中，用有效值来计算电阻R产生的热量，QI2R，其中I ，T，即QI2R。(3)在转过90的过程中感应电动势的平均值为n，流过R的平均电流，所以流过R的电荷量q。(4)由部分电路欧姆定律可知电阻R上的最大电压UmImR。答案：(1)isin t(2) (3)(4)