【物理】2020届一轮复习人教版　交变电流的产生与描述课时作业 4页

‎2020届一轮复习人教版 　交变电流的产生与描述 课时作业 一、单项选择题 ‎1.一交流电压为u=100sin(100πt) V,由此表达式可知 (　　)‎ A.用电压表测该电压其示数为50 V B.该交流电压的周期为0.02 s C.将该电压加在“100 V　100 W”的灯泡两端,灯泡的实际功率小于100 W D.t= s时,该交流电压的瞬时值为50 V ‎2.(2018·江苏南京、盐城模拟)一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如下图所示,在相同时间内电阻产生热量最多的是(　　)‎ ‎3.如图所示区域内存在匀强磁场,磁场的边界由x轴和y=2sinx曲线围成(x≤2 m),现把一边长为2 m的正方形单匝线框以水平速度v=10 m/s匀速地拉过该磁场区,磁场区的磁感应强度为0.4 T,线框电阻R=0.5 Ω,不计一切摩擦阻力,则(　　)‎ A.水平拉力F的最大值为8 N B.拉力F的最大功率为12.8 W C.拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区 D.拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区 二、多项选择题 ‎4.(2017·天津卷)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω,则(　　)‎ A.t=0时,线圈平面平行于磁感线 B.t=1 s时,线圈中的电流改变方向 C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大 D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2 J ‎5.如图所示,先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图甲所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的,则以下说法正确的是(　　)‎ A.第一次灯泡两端的电压有效值是U0‎ B.第二次灯泡两端的电压有效值是U0‎ C.第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9‎ D.第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5‎ ‎6.如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动,不计其他电阻,则下列说法正确的是(　　)‎ A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsin ωt B.线框通过中性面前后,流过电阻R的电流方向将发生改变,1 s内流过电阻R的电流方向改变次 C.线框从图示位置转过60°的过程中,通过电阻R的电荷量为 D.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关 三、非选择题 ‎7.如图甲所示,长、宽分别为l1、l2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。求:‎ ‎(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;‎ ‎(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;‎ ‎(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。‎ 考点规范练52　交变电流的产生与描述 ‎1.B　解析 由交流电压瞬时值表达式可知电压的有效值为100 V,故用电压表测该电压其示数为100 V,选项A错误;ω=100π rad/s,则周期T==0.02 s,选项B正确;该电压加在“100 V　100 W”的灯泡两端,灯泡恰好正常工作,选项C错误;t= s代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为100 V,选项D错误。‎ ‎2.D　解析 选项A、B中交变电流的有效值都为 A,选项C中恒定电流的大小为1.5 A,选项D中交变电流的有效值为2 A,根据热量的表达式Q=I2Rt得出选项D正确。‎ ‎3.C　解析 线框通过磁场区,产生的感应电流先增大后减小,形成正弦式交变电流,周期为=0.4 s,感应电动势最大值为Em=Blv=8 V,有效值为4 V,感应电流最大值为16 A,有效值为8 A,则水平拉力最大值为Fm=BIml=12.8 N,A选项错误;拉力的最大功率为Pm=Fmv=128 W,B选项错误;线框匀速通过,拉力做的功等于焦耳热,Q=I2Rt=25.6 J,C选项正确,D选项错误。‎ ‎4.AD　解析 t=0时,磁通量为零,故线圈平行于磁感线,故A正确;t=1 s时,由题图可知,磁通量为零,磁通量变化率最大,此时斜率方向不变,感应电流方向不变,故B错误;当t=1.5 s时,磁通量最大但磁通量变化率为零,感应电动势为0,故C错误;由题图可知,有效值E=Em=nΦmω=2π V,在一个周期内产热Q=T=8π2 J,故D正确。‎ ‎5.AD　解析 第一次所加正弦交流电压的有效值为U1=U0,A正确;设第二次所加交流电压的有效值为U2,则根据有效值的定义有T=,解得U2=U0,B错误;根据电功率的定义式P=可知,P1∶P2=1∶5,C错误,D正确。‎ ‎6.ABC　解析 从图示位置开始计时,即从线框处于中性面位置开始计时,感应电动势瞬时值表达式e=NBSωsin ωt,选项A正确;线框通过中性面前后,流过电阻R的电流方向发生改变,每转1周电流方向改变2次,1 s内线框转动圈数为,故流过电阻R的电流方向改变2×次,选项B正确;线框从图示位置转过60°的过程中,通过电阻R的电荷量Δq=Δt=Δt=N,而ΔΦ=BΔS⊥=BS,故Δq=,选项C正确;电压表的示数U=,而E=,故U∝ω,选项D错误。‎ ‎7.解析 (1)0~t1时间内,线框中的感应电动势 E=n 根据闭合电路欧姆定律可知,通过电阻R的电流 I=。‎ ‎(2)线框匀速转动后产生感应电动势的最大值 Em=nB1l1l2ω 感应电动势的有效值E=nB1l1l2ω 通过电阻R的电流的有效值 I=‎ 线框转动一周所需的时间t=‎ 此过程中,电阻R产生的热量 Q=I2Rt=πRω。‎ ‎(3)线框从图甲所示位置转过90°的过程中,‎ 平均感应电动势=n 平均感应电流 通过电阻R的电荷量q=Δt=。‎ 答案 (1)　(2)πRω　(3)‎