高中第三章 交变电流2 交变电流的描述优秀综合训练题

课时把关练

第2节 交变电流的描述

1.下列关于交变电流的说法中，正确的是（　　）

A.所有交流电压的有效值都满足U=的关系

B.照明电压220 V、动力电压380 V指的都是有效值

C.交流电压表和电流表测量的是交变电流的最大值

D.在一个周期内交变电流的方向只改变一次

2. [多选]矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的情况如图4所示．下列说法正确的是(　　)

第2题图

A.此交变电流的频率为0.2 Hz

B.1 s内电流方向变化10次

C.t＝0.1 s时，线圈平面与磁场方向平行

D.1 s内线圈转5圈

3. [多选]一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知(　　)

第3题图

A.该交流电的频率为50 Hz

B.该交流电的电压的最大值为20 V

C.该交流电的电压的有效值为10 V

D.若将该交流电接在阻值R＝10 Ω的电阻两端，则该电阻消耗的功率为20 W

4. 如图表示一交流电的电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是(　　)

第4题图

A.5 A   B.5 A

C.3.5 A   D.3.5 A

5. 如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻.闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin 10πt (V)，则(　　)

第5题图

A.该交变电流的频率为10 Hz

B.该电动势的有效值为10 V

C.电路中理想交流电流表的示数为0.71 A

D.若将“10 V　100 μF”的电容器并联在发电机两端，则电容器可能被击穿

6. 电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示的电路连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.闭合开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的图像如图乙所示.则(　　)

第6题图

A.通过R1的电流有效值是1.2 A

B.R1两端的电压有效值是6 V

C.通过R2的电流最大值是1.2 A

D.R2两端的电压最大值是6 V

7. 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，绕与磁感线垂直且与金属线圈共面的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示，则(　　)

第7题图

A.两次t＝0时刻线圈平面均与中性面垂直

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

8. [多选]如图甲为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，从t＝0时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数n＝50，线圈的电阻r＝5 Ω，定值电阻R＝45 Ω，电压表为理想交流电表.则下列判断正确的是(　　)

第9题图

A.线圈转动的周期为6.28 s

B.t＝0时刻线圈平面与磁感线平行

C.线圈转动过程中产生的最大电动势为100 V

D.电压表的示数为45 V

9. 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动，产生的交变电动势表达式为e=311sin 314t（V）。

（1）求电动势的峰值、有效值和频率。

（2）当线圈平面从中性面开始转过周期时，电动势的瞬时值为多大？

10.如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，当线圈以300 r/min的转速绕垂直于磁场方向的轴匀速旋转时.问：

第10题图

(1)线圈中感应电动势的最大值是多少？

(2)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；

(3)电路中理想电压表和理想电流表的示数各是多少？

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第2节 交变电流的描述

参考答案

1.B

2.BD

3.CD

4.B

5.C

6.B

7.C

8.BD

9. 解：（1）已知e=311sin 314t（V）

由e=nBSω sin ωt可知

Em=nBSω=311 V

E有==≈220 V。

f==≈50 Hz。

（2）T==0.02 s

当线圈平面转过周期时，t=0.015 s

故e=311sin 314t（V）=311sinπ（V）=-311 V。

10. 解：(1)n＝300 r/min＝5 r/s，

则转动的角速度ω＝2πn＝10π rad/s.

感应电动势的最大值

Em＝NBSω＝100××0.05×10π V＝50 V.

(2)感应电动势的瞬时值表达式为

e＝Emsin ωt＝50sin 10πt(V).

(3)感应电动势的有效值E＝＝ V＝25 V，

则理想电流表的示数为I＝＝ A＝ A≈3.54 A，

理想电压表的示数U＝IR＝×9 V＝ V≈31.82 V。