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1、人教版物理选修3-2 5.2描述交变电流的物理量同步训练一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）1如图是一交变电流电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值为（）A5ABACADA2如图甲所示，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像如图乙曲线a、b所示，则（）A两次t0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23C曲线a表示的交变电动势频率为100HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10V3如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的
2、电动势e10sin10t(V)，则 ()A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的有效值为10 VC外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A4一线圈在磁场中绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，产生交流电的瞬时值表达式为（V），下列说法正确的是（）A当s时，线圈平面与中性面重合B当s时，线圈的电流将改变方向C当s时，穿过线圈平面的磁通量等于零D将该电压加在标有“220V 60W”的灯泡两端，灯泡的实际功率等于30W5一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则 ()A电压
3、表的示数为220 VB电路中的电流方向每秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J6一个单匝矩形金属线框的面积为S，线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，从线框平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n，则（）A线框产生的交变电动势的最大值为BSB线框产生的交变电动势的有效值为C从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD线框产生交变电动势的瞬时值表达式为e=nBsin2nt7如图所示，一交流发电机的矩形线圈匝数为n=10，其电阻r=2，面积S=0.2m2，在磁感应强度B=的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于
4、磁场方向的对称轴OO以=10rad/s的角速度匀速转动，向R=18的电阻供电。则以下说法中正确的是（）A该线圈产生的是余弦式交变电流B线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40VC线圈开始转动时流过电阻R的瞬时电流大小为D电阻R上消耗的电功率为9W8如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，则电流表的示数为。（ ）ABCD9如图所示，N匝矩形线圈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，线圈面积为S，线圈电阻为R，电流表
5、和电压表均为理想表，滑动变阻器最大值为2R，则下列说法正确的是（）A电压表示数始终为B电流表示数的最大值C线圈最大输出功率为D仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变大10如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，角速度为，线圈匝数为n，电阻为r，外接电阻为R，A为理想交流电流表，线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）转过时的感应电流为I，下列说法错误的是（）A电流表的读数为2IB转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为D线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为二、多项选择题11如图甲
6、所示为风力发电的简易模型。在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，转速与风速成正比。若某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A电流的表达式为i0.6sin10t（A）B磁铁的转速为10 r/sC风速加倍时电流的表达式为i1.2sin10t（A）D风速加倍时线圈中电流的有效值为A12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
7、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三、综合计算题13如图所示，匀强磁场磁感应强度B0.1T，所用矩形线圈的匝数N100，边长lab0.2m，lbc0.5m，线圈电阻为2，以角速度100rad/s绕OO轴匀速转动，试求(1)交变电动势的峰值；(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时，线圈中瞬时感应电动势表达式；(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，求线圈在t时刻的感应电动势大小；(4)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，转过过程中通过线圈某一截面的电荷量为
8、多少？14如图所示为交流发电机示意图，匝数为n100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 ，在磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中绕OO轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20 的电阻R相连接求：(1)S断开时，电压表的示数；(2)开关S合上时，电压表和电流表的示数；(3)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？15如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B，M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：(1)感应电动势的最大
9、值；(2)从图示位置起转过转的时间内，通过负载电阻R的电荷量；(3)电流表的示数。16如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。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匝，电阻r=10 ，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90，与R并联的交变电压表为理想电表。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随时间t按图乙所示正弦规律变化。求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电动势的瞬时值表达式；(3)线圈转过s时电动势的瞬时值；(4)电路中交变电压表的示数。人教版物理选修3-2 5.2描述交变电流的物理量同步训练参考答案1C 2A 3D 4B 5D 6B 7D 8D 9C 10A 11AD 12BC13(1)314V；(2)314sin314t；(3)157V；(4)0.5C14（1）50 V；（2）40 V， 2 A；（3）2A ，80W15(1)；(2)；(3)16(1)62.8 V；(2)e=20cos10tV；(3)31.4V；(4)40V