高考物理一轮复习课后练习32 交变电流的产生和描述（含答案解析）

2020版高考物理 全程复习课后练习32

交变电流的产生和描述

A．10 min         B．25 min        C．30 min         D．35 min

A.：1         B．2：1        C．4：1         D．1：1

A．此交流电的电流强度的有效值为1 A，最大值为 A

B．此交流电的电流强度的有效值为 A，最大值为4 A

C．电阻两端的交流电电压的有效值为20 V，最大值为40 V

D．电阻两端的交流电电压的有效值为20 V，最大值为40 V

A．周期为0.125 s

B．电压的有效值为10 V

C．电压的最大值为10 V

D．电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt(V)

A．27.2 V        B．15.7 V        C．19.2 V        D．11.1 V

A．平均电动势为NBSω

B．通过线圈某一截面的电荷量q=

C．在此转动过程中，外界对线圈做的总功为

D．在此转动过程中，电流方向会发生改变

A．半圆形硬导线的转速为

B．半圆形硬导线的转速为

C．线圈从图示位置转90°过程中通过小灯泡的电荷量为

D．线圈从图示位置转90°过程中通过小灯泡的电荷量为零

A．图示位置穿过线框的磁通量变化率最大

B．灯泡中的电流方向每秒改变次

C．线框中产生感应电动势的表达式为e=nBSωsinωt

D．变压器原、副线圈匝数比值为

A.         B.        C.         D．0

A．当转过60°时，感应电动势的瞬时值为

B．当转过60°时，感应电流的瞬时值为

C．在转过60°的过程中，感应电动势的平均值为

D．在转过90°的过程中，感应电流的有效值为

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

A．矩形线框产生的感应电动势有效值为Bl1l2ω

B．矩形线框转过半周时，通过线框的电流为零

C．矩形线框转动一周时，通过线框的电流为

D．矩形线框在转动半周过程中产生的热量为

A．线圈匝数为n=

B．电阻为R的用电器的电功率为

C．在0～时间内通过用电器的电荷量为q=

D．若线圈转速增大为原来的2倍，线圈中电动势的瞬时值为Emcos

答案解析

解析：根据题意交流电电压瞬时值的表达式为e=100sin100πt(V)，T= s，

则在前半个周期内，当t=时，开始发光，t=T时，停止发光，发光时间为Δt=T－=T，

整个周期发光时间为2Δt=T，

故一个小时内的发光时间为t=×T=1 500 s=25 min，B正确．

解析：矩形交变电流的有效值I1=Im，正弦式交变电流的有效值I2=，

根据电功率公式P=I2R，得P甲：P乙=I：I=I：2=2：1，故选项B正确．

解析：由Q=I2Rt得：I==1 A，最大值为 A，则A正确，B错误；

电压最大值为×20 V=20 V，有效值为20 V，C、D错误．

解析：由图象可知，正弦交变电流的周期为T=0.250 s，电压的最大值为Um=20 V，A、C错误；

电压的有效值U==10 V，B正确；角速度ω==8π rad/s，

电压瞬时值的表达式为u=Umsinωt=20sin8πt(V)，D错误．

解析：当线框进入磁场时，通过线框的磁通量的变化率不变，即感应电动势及感应电流大小不变，由右手定则可知，电流方向为逆时针方向，为正值，当线框全部进入磁场后，通过线框的磁通量不变，线框中无感应电流，故A正确，B、C、D错误．

解析：线圈中产生的电动势的峰值为：Em=nΦmω=10π V=31.4 V，

则电动势的瞬时值的表达式为e=31.4cos10πt(V)，

当t= s时，e=15.7 V，故B正确，A、C、D错误．

解析：线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中，ΔΦ=2BScos45°=BS，Δt=，

根据=N，得=NBSω，故A正确．根据=N，q=Δt=N=，故B错误．

产生电动势的峰值Em=NBSω，则有效值E==，则W=Q=Δt=，

从A转过90°过程中，电动势有效值不等于，故C错误．线圈每经过中性面一次，

电流方向改变，线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中，电流方向不变，故D错误．

解析：转动的半圆形导线切割磁感线，产生感应电动势直接给灯泡供电，因灯泡此时正常发光，

则其功率为P，电阻为r，设线圈转速为n，则感应电动势的有效值E有=，

由P=得：E=P·r，可求得：n=，则A对、B错；

线圈从图示位置转90°的过程中通过灯泡的电荷量q===，则C、D错．

解析：题图图示位置穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，A错误；

交流电的周期为T=，一个周期内电流方向改变两次，则灯泡中的电流方向每秒改变次，B错误；

交流电的电动势最大值：Em=nBSω，则线框中产生感应电动势的表达式为e=nBSωsinωt，C正确；

交流电电压的有效值为U1=，则==，D错误．

解析：从图示位置转过90°的过程中，即在0～时间内，导体框的OA边切割第三象限的磁场线，则导体框中的感应电动势为E=BR2ω，感应电流沿逆时针方向；在转过90°至180°的过程中，

即在～的时间内，导体框中的感应电动势仍为E=BR2ω，感应电流沿逆时针方向；

在转过180°至270°的过程中，即在～时间内，导体框中的感应电动势仍为E=BR2ω，

感应电流沿顺时针方向；在转过270°至360°的过程中，即在～T时间内，

导体框中的感应电动势仍为E=BR2ω，感应电流沿顺时针方向．

根据电流有效值的定义可知，该交流电的有效值大小为I=，A正确．

解析：因为线框从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为e=BSωsinωt，

转过60°时，感应电动势的瞬时值e0=BSωsin60°=BSω，

感应电流的瞬时值为i0==，故A正确，B错误；转过60°的时间为Δt==，

磁通量变化量ΔΦ=Φ2－Φ1=BScos60°－BS=－BS，感应电动势的平均值为=||==，

故C正确；感应电流的最大值为Imax=，感应电流的有效值I==，故D正确．

解析：设电压表的读数为U，根据电压有效值的概念应有T=0＋·，

解得U=110 V≈155.5 V，即电压表的示数应为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，所以A、B错误；当不考虑线圈的自感作用时，

电阻R消耗的功率为P== W=50 W，所以由于线圈的自感作用，

电阻R消耗的功率一定小于50 W，所以C正确；根据电源电压图象可知，

电源的电压最大值为311 V，电容器的耐压值不能小于311 V，所以D正确．

解析：矩形线框产生正弦式交变电流，则产生的感应电动势最大值Em=Bl1l2ω，

所以有效值E=Bl1l2ω，A正确；当矩形线框转过半周时，线框平面与磁场垂直，磁通量最大，

磁通量变化量为零，感应电动势为零，感应电流为零，B正确；转过一周时，

通过线框的电流为零，C错误；

矩形线框在转动半周过程中产生的热量Q=t==，D正确．

解析：线圈中电动势的瞬时值e=nBScos，而Φm=BS，所以线圈匝数为n=，

选项A正确；电路中电流的有效值为I=，用电器的电功率为，选项B错误，

在0～时间内通过用电器的电荷量为q=n=，选项C正确；

若线圈转速增大为原来的2倍，线圈中电动势的瞬时值e1=2Emcos，所以选项D错误．