第3章 2 交变电流的描述-2022-2023学年高中物理选择性必修第二册新课标辅导【精讲精练】人教版（课时作业)

[课时作业]

[基础巩固]

1．  下列选项中提到的交流电，不是指有效值的是(　　)

A．交流电压表的读数　 B．保险丝熔断电流

C．电容器击穿电压  D．220 V交流电压

解析　电容器击穿电压指电容器两端允许加的电压的最大值。

答案　C

2．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知(　　)

A．该交流电的电压的有效值为100 V

B．该交流电的频率为25 Hz

C．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin 25t (V)

D．并联在该电压两端的交流电压表指针不停摆动

解析　根据题图可知该交变电流电压的最大值为100 V，周期为4×10－2 s，所以频率为25 Hz，A错误，B正确；而ω＝2πf＝50π rad/s，所以u＝100sin (50πt) V，C错误；交流电压表的示数为交流电的有效值而不是瞬时值，不随时间变化，D错误。

答案　B

3．如图甲所示，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像如图乙中曲线a、b所示，则(　　)

A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面垂直

B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3

C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz

D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V

解析　线圈位于中性面时，磁通量最大，电动势为零，A错误；转速之比等于周期的反

比，故该比值为3∶2，B错误；频率为周期的倒数，a的周期为0.04 s，频率为25 Hz，C正确；正弦式交变电流的电动势的有效值为E＝＝，已知Ea＝ V，且ωb＝ωa，故可知Eb＝× V＝5 V，D错误。

答案　C

4.在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd，线圈的cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合。线圈平面与磁场方向垂直。从t＝0时刻起，线圈以恒定角速度ω＝绕cd边沿如图所示方向转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则从t＝0到t＝T时间内，线圈中的电流i随时间t变化关系图像为(　　)

解析　在0～内，线圈在匀强磁场中匀速转动，故产生正弦式交流电，由楞次定律知，电流为负；在～T，线圈中无感应电流；在T时，ab边垂直切割磁感线，感应电流最大，且电流为正，故只有B项正确。

答案　B

5.如图所示，在电路两端加上正弦交变电流，保持电压的有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯L1变亮，灯L2变暗，灯L3不变，则M、N、L中所接元件可能是(　　)

A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈

B．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻

C．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻

D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器

解析　

Error!

答案　C

6．如图甲所示，调光台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的。现将某无级调光台灯接在220 V的正弦交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是(　　)

A．220 V  B．156 V

C．110 V  D．78 V

解析　虽然题图乙所示电流不是正弦交变电流，根据正弦式交变电流的图像对称性可知，只要有从0开始的T的图线就满足最大值是有效值的倍，根据电流有效值定义有：T＝·，解得U＝110 V≈156 V，故B正确。

答案　B

7．(多选)图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是(　　)

A．图甲表示交流电，图乙表示直流电

B．两种电压的有效值相等

C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin 100πt (V)

D．两种电压的周期相同

解析　题图甲、乙都表示交流电，题图甲中有效值U＝ V≈220 V，而题图乙中的有效值不存在这一关系，所以它们的有效值不相同，故A、B错误；由题图甲看出T＝2×10