2.3 表征交变电流的物理量 （备作业）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-2）

第 6 页 共 6 页 2.3 表征交变电流的物理量 （解析版） 1．下列说法中正确的是(　　) A．交变电流在一个周期内电流方向改变两次 B．交变电流的有效值总是最大值的eq \f(1,\r(2)) C．因为有效值表示交变电流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同 D．若正弦交变电流的最大值是10 A，则它的最小值是－10 A 【答案】A 【详解】 线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次，在一个周期内线圈平面有两次经过中性面。对于正弦式交变电流有效值是最大值的eq \f(1,\r(2))，而对于其他的交变电流不一定有这样的关系。交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，与平均值不同。交变电流的正负表示电流的方向，不表示电流的大小，正弦交变电流的最小值为零。 2. 图甲所示为交流发电机的原理图，其矩形线圈绕垂直于磁场的固定轴OO′匀速转动，匀强磁场的方向水平向右，图乙是穿过矩形线圈的磁通量φ随时间t变化的图象，矩形线圈的内阻r=1Ω，定值电阻R=1Ω，理想交流电压表V的示数1V，下列说法正确的是（　　） A. 在0.01s时刻，电路中电流的瞬时值为2A B. 在0.015s时刻，R两端电压的瞬时值为0 C. 电阻R消耗的热功率为2W D. 发电机电动势e随时间t变化的规律e=2 sin100πt（V） 【答案】B 【详解】 A、在0.01s时刻，磁通量为零，线圈平面处于中性面垂直的平面，电路中的电流为最大值，电流的有效值为I= ，电流的瞬时值为Im= A，故A错误； B、在0.015s时刻，磁通量最大，线圈平面处于中性面上，R两端的电压瞬时值为零，故B正确， C、电阻R上的热功率P= ，故C错误； D、电源电动势最大为 ，t=0时刻感应电动势最大， ，所以e= ，故D错误 故选B 3．把一只电热器接在100 V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它分别接到u1＝100sin ωt (V)和u2＝50sin 2ωt (V)的交流电源上，仍要产生Q的热量，则所需时间分别是(　　) A．t,2t　　　　　　　　　 B．2t,8t C．2t,2t D．t,4t 【答案】B 【详解】 　由Q＝eq \f(U2,R)t得，接直流电时Q＝eq \f(1002,R)t，接u1时Q＝eq \f(\f(100,\r(2))2,R)t1，所以t1＝2t，同理t2＝8t，所以选B。 4．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可知( ) A．在A和C时刻线圈处于中性面位置 B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从A时刻起到D时刻，线圈转过的角度为π弧度 D．在A和C时刻磁通量变化率的绝对值最大 【答案】D 【详解】AD．在A和C时刻感应电流最大，感应电动势最大，而磁通量为零，磁通量的变化率最大，线圈处于与中性面垂直的位置，A错误，D正确 B．在B和D时刻感应电流为零，感应电动势为零，而磁通量最大，B错误； C．从A时刻到D时刻经过时间为 周期，线圈转过的角度为 弧度，C错误． 【点睛】感应电动势与磁通量的变化率成正比，当线圈磁通量最大时，感应电动势为零；而当线圈的磁通量为零时，感应电动势最大．线圈转动一周的过程，感应电流方向改变两次． 5．下列交变电流的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交变电流的是(　　) 【答案】C 【详解】 　我国居民日常生活用电电压有效值为220 V，其最大值为220eq \r(2) V＝311 V，周期为0.02 s，因此选项C正确。 6．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 【详解】 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。 7．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°的过程中，平均感应电动势和感应电动势的有效值之比为(　　) A．1 B．eq \f(π\r(2),4) C.eq \f(2\r(2),π) D．无法求解 【答案】C 【详解】 　eq \x\to(E)＝eq \f(2BS,\f(T,2))＝eq \f(4BS,\f(2π,ω))＝eq \f(4BSω,2π)＝eq \f(2,π)Em，而有效值E＝eq \f(Em,\r(2))，因此eq \f(\x\to(E),E)＝eq \f(\f(2,π)Em,\f(Em,\r(2)))＝eq \f(2\r(2),π)，选项C正确。 8.如图所示是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的(　　) A.周期是0.01 s B.最大值是311 V C.有效值是220 V D.瞬时值表达式为u=220 sin 100πt V 【答案】BC 【详解】由题图知,周期T=0.02 s,