课时02 描述交流电的物理量（重点练）-2020-2021学年高二物理十分钟同步课堂专练（人教版选修3-2）

第2课时 描述交流电的物理量 第五章 交变电流 一、单选题 1．（2019·四川高二期末）物理实验室中有一理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接在（V）的交流电源上，副线圈只接一电阻是11的纯电阻和理想电流表，则副线圈中流过理想电流表的电流大小是（　　） A．4A B．A C．20A D．A 【答案】A 【解析】由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V，所以原线圈电压的有效值为 根据 解得 则副线圈电流为 故选A。 2．（2020·浙江诸暨中学高二月考）如图1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象如图2中曲线a、b所示，则下列说法错误的是（　　） A．两次t =0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3：2 C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz D．曲线b表示的交变电动势有效值为10V 【答案】D 【解析】A．两次在t=0时刻，感应电动势为零，可知线圈平面处于中性面位置，故A正确； B．由图可知，a的周期为4×10－2s；b的周期为6×10－2s，则由可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B正确； C．曲线a的交变电流的频率 故C正确； D．曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为 故D错误。 本题选错误的，故选D。 3．（2020·武汉市蔡甸区实验高级中学高二月考）某方波交变电流的图像如图，则该交变电流的有效值为（　　） A．I0 B．I0 C．I0 D．I0 【答案】C 【解析】设该交变电流的有效值为I，则根据有效值的概念可知 解得I=I0 故选C。 4．（2020·江苏省如皋中学高二月考）如图所示，闭合金属线框曲线部分恰好是半个周期的正弦曲线，直线部分长度为0.4 m，线框的电阻为1 Ω，若线框从虚线位置开始以2 m/s的速度匀速进入足够大的匀强磁场(线框直线部分始终与磁场右边界垂直)，这个过程中线框释放出的焦耳热为 0.4 J，线框中电流随时间变化的关系式为(　　) A．i＝2sin 10πt(A) B．i＝sin 10πt(A) C．i＝2sin 5πt(A) D．i＝sin 5πt(A) 【答案】C 【解析】设线框中产生的电动势有效值为E，根据焦耳定律得： 则得 感应电流有效值为 最大值为 电流的周期为 角速度为 所以线框中电流随时间变化的关系式为i=Imsinωt=2sin5πtA 故选C． 点晴：解决本题关键要理解有效切割的长度与感应电动势的关系，判断出感应电动势作正弦变化，要有运用数学知识解决物理问题的能力． 二、多选题 5．（2020·和县第二中学高二开学考试）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是（　　） A．线圈先后两次转速之比为1：2 B．交流电b的最大值为V C．交流电a的电压瞬时值u=10sin5πtV D．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零 【答案】BC 【解析】A．由图可知，周期Ta=0.4s，Tb=0.6s 则线圈先后两次转速之比 故A错误； BC．由图电压最大值Um=10V，周期Ta=0.4s，则 交流电压的瞬时值表达式为 由电动势的最大值Em=NBSω，则两个电压最大之值比 则交流电b电压的最大值为，故BC正确； D．t=0时刻U=0，根据法拉第定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大，故D错误。 故选BC。 6．（2019·奈曼旗实验中学高二期中）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．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．从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是（　　） A．电流表的示数为10A B．线圈转动的角速度为100πrad/s C．0.01s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左 【答案】ABC 【解析】A．由题图乙可知交流电电流的最大值是=A，交流电的周期T=0.02s，电流表的示数为交流电的有效值=10A 故A正确； B．由图知周期T=0.02s，线圈转动的角速度rad/s 故B正确； C．0.01s时流过线圈的感应电流达到最大，线圈中产生的感应电动势最大，磁通量的变化率最大，则穿过线圈的磁通量为0，即线圈平面与磁场方向平行，故C正确； D．由楞次定律可知，0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，故D错误。 故选ABC。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 $