物理选择性必修 第二册第三章 交变电流2 交变电流的描述第2课时课时练习

一、单选题

1．一个交流电源的输出端电压的瞬时值表达式为u=311sin 50πt(V),将一个不计内阻的交流电流表与一个阻值为220 Ω的电阻串联后接在该电源上,则              (　　)

A.交流电流表的示数为1.55 A

B.交流电流表的示数为1 A

C.该交流电的频率为50 Hz

D.该交流电的周期为0.02 s

【答案】B

【解析】　由数学表达式可知,ω=50π rad/s,T==0.04 s,f=25 Hz,选项C、D错误;交流电流表的示数是有效值,i==1 A,选项A错误,选项B正确.

故选B。

2．如图所示为一交流电的电流随时间而变化的图象,此交流电的有效值是 (　　)

A.5 A     B.3.5 A 　C.3.5 A   D.5 A

【答案】D

【解析】交流电的有效值是根据其热效应定义的,它是从电流产生焦耳热相等的角度出发,使交流电与恒定电流等效.设交流电的有效值为I,令该交变电流通过一阻值为R的纯电阻,在一个周期内有:I2RT=R+R.所以该交流电的有效值为I==5 A.选项D正确.

故选D。

3．如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图,电热毯接在交流电源上,通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示.此时,接在电热丝两端的交流电压表的读数为              (　　)

甲　　　　　　　　　　　乙

A.110 V    B.311 V

C.220 V   D.156 V

【答案】D

【解析】由图象可知该交变电流的周期T=2×10-2 s,可分0~0.01 s和0.01~0.02 s两段,根据有效值的定义可得=T,解得U== V=110 V≈156 V,选项D正确.

故选D。

4．　(2019·山东日照市上学期期末)在匀强磁场中，一个100匝的矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，线圈外接定值电阻和理想交流电流表(如图甲所示)．穿过该线圈的磁通量按正弦规律变化(如图乙所示)．已知线圈的总电阻为2 Ω，定值电阻R＝8 Ω.下列说法正确的是(　　)

A．电动势的瞬时值表达式为e＝4πsin πt(V)

B．电流表的示数最小为0

C．一个周期内产生的热量约为32 J

D．0.5～1.5 s的时间内，通过线圈横截面的电荷量为0

【答案】C

【解析】感应电动势的最大值为Em＝NBSω＝NΦmω＝NФm·＝4π V，线圈电动势的瞬时值表达式为e＝4πcos πt(V) ，故A错误；交流电流表的示数为交变电流的有效值，I＝＝ A＝0.4π A．一个周期内产生的热量为Q＝I2(R＋r)T＝(0.4π)2×(8＋2)×2 J≈32 J，故B错误，C正确；由题图乙可知，0.5～1.5 s的时间内，磁通量的变化量ΔΦ＝2Φm＝8×10－2 Wb，则通过线圈横截面的电荷量为q＝It＝t＝＝ C＝ C，故D错误.

故选C。

二、多选题

5．(多选)(2020·广西桂林等六市第一次联合调研)如图甲所示，标有“220 V　40 W”的灯泡和标有“20 μF　360 V”的电容器并联到交流电源上，V为理想交流电压表，交流电源的输出电压如图乙中正弦曲线所示，闭合开关S.下列判断正确的是(　　)

A．电容器会被击穿

B．交流电源的输出电压的有效值为220 V

C．t＝时刻，V的示数为零

D．t＝时刻，通过灯泡的电流为零

【答案】BD

【解析】由题图可知交流电压的最大值为220 V≈311 V，小于电容器的击穿电压，故电容器不会被击穿，故A错误；由题图乙可知，交流电源的输出电压的有效值为 V＝220 V，故B正确；交流电压表的示数为有效值，则t＝时刻，电压表的示数为220 V，故C错误；t＝时刻，灯泡两端电压的瞬时值为0，通过灯泡的电流的瞬时值为0，故D正确．

故选BD。

6．(多选)如图甲所示,标有“220 V　40 W”的电灯和标有“20 μF　300 V”的电容器并联接到交流电源上,V为交流电压表.交流电源的输出电压如图乙所示,闭合开关.下列判断正确的是              (　　)

A.t=时刻,V的示数为零

B.电灯恰好正常发光

C.电容器有可能被击穿

D.交流电压表V的示数保持110 V不变

【答案】BC

【解析】交流电压表V的示数应是电压的有效值为220 V,选项A、D错误;电压的有效值恰等于电灯的额定电压,电灯正常发光,选项B正确;电压的峰值为220 V≈311 V,大于电容器的耐压值,故有可能被击穿,选项C正确.

故选：BC。