3.2交变电流的描述-2021-2022学年高二物理课后分类练（人教版2019选择性必修第二册）

3.2交变电流的描述 一、单项选择题 1．电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则(　　) 　 A．通过R1的电流的有效值是1.2 A B．R1两端电压的有效值是6 V C．通过R2的电流的最大值是1.2 A D．R2两端电压的最大值是6 V B　[从题图乙可以看出，该交变电流的电流最大值为0.6 A，有效值为I＝＝0.6 A，R1两端电压有效值为U1＝IR1＝6 V，R2两端电压最大值为Um＝ImR2＝0.6×20 V＝12 V，综上所述，B正确。] 2．如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中产生的最大感应电动势为Em。从线框平面与磁场平行的时刻(图示位置)开始计时，下面说法正确的是(　　) A．线框转动的角速度为 B．线框中的电流方向在图示位置发生变化 C．当穿过线框的磁通量为Φm的时刻，线框中的感应电动势为Em D．若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半 A　[根据交流电产生的原理可知，线圈匀速转动产生的交流电的电动势峰值Em＝NBSω，所以结合本题情境可得线框转动的角速度为，A正确；图示位置感应电动势最大，电流方向的改变在电动势等于0的时刻，B错误；当穿过线框的磁通量为Φm的时刻，线框的速度与磁感线平行，感应电动势为0，C错误；根据法拉第电磁感应定律可知，若转动周期减小一半，磁通量变化越快，线框中的感应电动势变为原来的2倍，D错误。] 3．某交流发电机线圈电阻r＝1 Ω，用电器电阻R＝9 Ω，电压表示数为9 V，如图所示。那么，该交流发电机(　　) A．电动势的峰值为10 V B．电动势的有效值为9 V C．交流发电机的线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10 V D．交流发电机的线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为 V D　[因电压表示数为9 V，所以电路中的电流I＝ A＝1 A，故电动势的有效值E＝I(r＋R)＝10 V，其最大值Em＝E＝10 V，故A、B错误；线圈通过中性面时电动势的瞬时值为0，C错误；转过90°的过程中的平均感应电动势应用公式＝n求解，＝n＝n＝n＝，又nBSω＝10 V，故＝ V，D正确。] 4．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比PA∶PB等于(　　) 　 A．1∶1　 B．5∶4 C．9∶8　 D．9∶16 B　[对甲，由交流电有效值的定义可知IR·＋()2R·＝IRT，解得I甲＝I0；乙交流电的有效值I乙＝，根据P＝I2R可知＝＝，故B正确。] 5．一个矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，周期为T。从中性面开始计时，当时，线圈中的感应电动势为，可知该交变电动势的有效值为（　　） A． B． C． D． [矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，从中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 由时，瞬时值为4V，代入解得 电动势有效值为 故选B。] 6．某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡，已知把开关置于3、4时，电路与交流电源接通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是（　　） A．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均不发光 B．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，且L1比L2亮 C．在开关置于3、4的瞬间，L1立即发光，而L2亮度慢慢增大 D．当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交变电流的频率，则L1变暗，L2变亮 [AB．当开关置于1、2时，稳定后因电容器隔直流，故L2不发光，线圈可以通直流，故L1发光，所以AB错误； C．在开关置于3、4的瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大，所以C错误； D．当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交变电流的频率，容抗减小，感抗增大，则L1变暗，L2变亮，所以D正确； 故选D。] 二、多项选择题 7．有两支交变电流表达式分别是：u1＝110·sin (100πt＋) V，u2＝220sin V。下列说法正确的是(　　) A．它们的峰值相同 B．它们的周期相同 C．它们的相位差恒定 D．它们的变化步调一致 BC　[u1代表的交流电的电压峰值为110 V，角速度为ω＝2πf＝100π rad/s，则频率f＝50 Hz，初相位为。u2代表的交流电的电压峰值为220 V，角速度为ω＝2πf＝100π rad/s，则频率f＝50 Hz，初相位为。所以它们的峰值不同，A错误