专题02 交变电流【专项训练】-2020-2021学年高二物理下学期期中专项复习（人教版）

专题02 交变电流 一、单选题 1．如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是（　　） A． 、 、 亮度都不变 B． 变暗、 变亮、 不变 C． 变暗、 不变、 变亮 D． 变亮、 变暗、 不变 【答案】B 【解析】感抗为 ，容抗为 ，当频率f增大时，感抗 变大，容抗 变小。感抗 变大，对交流电的阻碍作用变大，所以L1变暗；容抗 变小，对交流电的阻碍作用变小，所以L2变亮。而电阻器的对交流电的阻碍作用不随频率改变，所以L3亮度不变。所以L1变暗、L2变亮、L3不变。 故选B。 2．甲乙两个闭合线圈，电阻相同，匝数均为50匝，甲线圈磁通变化如图甲所示，线圈乙中通入如图乙所示的交变电流。则甲乙两个线圈中的电流强度的有效值之比为（　　） A． B． C．3：2 D．3： 【答案】A 【解析】在甲图中，根据电磁感应感生电动势公式 可知0~1.5s内，电动势为100V，1.5s~2s内电动势为300V，所以根据有效值的定义，则有 可知 在乙图中，电压有效值为 根据欧姆定律可知 所以电流的有效值之比为 ，A正确。 故选A。 3．如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在垂直纸面向里﹐磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度 匀速转动，c、d两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想电表，导线电阻不计，则下列说法中正确的是（ ） A．图示时刻产生的感应电动势最大 B．当S断开时，电压表的示数为零 C．当S断开时，电压表的示数为 D．当S闭合时，电流表的示数为 【答案】D 【解析】A．图示时刻，线框处于中性面位置，感应电动势为0，A错误； BC．产生的交流电的电动势最大值为 有效值为 当S断开时，电压表测量的电压为cd间的电压，故 EMBED Equation.DSMT4 BC错误； D．S闭合时，电路总电阻为 ，ab中电流为 电流表读数为 D正确。 故选D。 二、多选题 4．如图为某交流电的e-t图像，则下列关于该交流电的说法正确的是（　　） A．t1、.t3时刻线圈垂直于中性面 B．t2、t4时刻线圈中磁通量变化率最大 C．t1、t3时刻线圈中感应电流的方向改变 D．t2、t4时刻线圈中磁通量最大 【答案】BC 【解析】AC． 、 时刻感应电动势为零，磁通量最大，线圈通过中性面线圈中感应电流的方向改变，故A错误，C正确； BD． 、 时刻感应电动势最大，磁通量变化率最大，线圈平面与中性面垂直，磁通量最小，故B正确，D错误； 故选BC。 5．如图所示，在磁感应强度B= T的匀强磁场中，矩形线框绕垂直于磁场的轴以恒定角速度 rad/s顺时针转动，线框电阻r=1Ω，匝数为10匝，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，变压器原副线圈匝数比为1：2，副线圈接有1个电阻箱，电流表视为理想交流电表。其他部分电阻和矩形导体框自感系数忽略不计。从图示位置开始计时，则下列说法正确的是（　　） A．在图示位置，线框中感应电流方向与图中箭头方向相同 B．当电阻箱的电阻为4Ω时，电阻箱两端的电压有效值为40πV C．0.025s时，线框不在中性面，此时电动势的瞬时值为 D．当电阻箱的电阻为4Ω时，变压器的输出功率最大 【答案】ABD 【解析】A．根据右手定则，在图示位置，线框中感应电流方向与图中箭头方向相同。A正确； BC．感应电动势的表达式为 0.025s时，此时电动势的瞬时值为 此时，线圈不在中性面。电动势的有效值为 设电阻箱两端的电压为 ，则有 解得 B 正确，C错误； D．变压器的输出功率最大时，其输入功率也最大，在输入端，有 当 时，变压器的输入功率最大，此时 则副线圈的电流、电压分别为 ， 所以电阻箱电阻为 D正确。 故选ABD。 6．如图所示，交流发电机线圈的面积为0.05m2共100匝．该线圈在磁感应强度为 的匀强磁场中，以10πrad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50Ω，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则（　　） A．线圈中的电动势为e=50sin(10πt)V B．电流表的示数为 A C．电压表的示数为50 V D．R1上消耗的电功率为25W 【答案】BD 【解析】A．从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值为 故A错误； B．R1和R2的并联电阻为25Ω，有 所以电流表示数为 ，故B正确； C．线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为 电压的有效值为 故C错误； D ．R1上消耗的电功率为 故D正确。 故选D。 7．在如图所示的电路中，理想变压器原，副线圈的匝数之比为1∶2，两个相同灯泡的电阻均为 （不考虑灯泡电阻随温度的变化），电流表的示数为5A。两电表均为理想交流电表，电源输入电压的表达式为 （V