3.2 交变电流的描述 练习-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

交变电流的描述练习 一、选择题 1．关于交变电流的周期和频率，下列说法正确的是(　　) A．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期 B．1 s内交变电流出现最大值的次数等于频率 C．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍 D．频率为50 Hz的交变电流，其周期等于0.05 s 2．如图是一正弦式交变电流随时间变化的图像。由图像可知，这个电流的周期和频率分别为(　　) A．0.03 s，33 Hz B．0.02 s，50 Hz C．0.01 s，100 Hz D．0.02 s，100 Hz 3．一交变电压的瞬时值u＝Umsin 100πt V，当t＝ s时，u＝5 V，则用交流电压表测电压时，电压表上看到的读数为(　　) A．5 V B．5 V C．10 V D．10 V 4．如图所示为一交变电压随时间变化的图像。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得，此交变电压的有效值为(　　) A．7.5 V B．8 V C．2 V D．3 V 5．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系图像，若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为(　　) A．1∶ B．1∶2 C．1∶3 D．1∶6 6．一正弦交流电的电流随时间变化规律图像如图所示，由图可知(　　) A．用电流表测该电流其示数为14.1 A B．该交变电流的频率为100 Hz C．该交变电流瞬时值表达式为i＝10sin 628t(A) D．该交变电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1 000 W 7．一矩形线圈在匀强磁场中匀速旋转，所产生的交流电电动势瞬时值的表达式e＝220sin 10πt(V)，则下列说法正确的是(　　) A．该交流电的频率是10π Hz B．该交流电电动势的有效值是220 V C．当t＝ s时，线圈处于垂直中性面的位置 D．当t＝0时，穿过线圈的磁通量为零 8．如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图b)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是(　　) 　　 　 9．(多选)如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，电压表、电流表均为理想电表。在线圈由图示位置转过90°的过程中，下列判断正确的是(　　) A．电压表的读数为 B．通过电阻的电荷量为 C．电阻所产生的焦耳热为 D．绕圈由图示位置转过30°时的电流为 10．如图(a)所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框abcd绕与磁感线垂直的转轴ab匀速转动，线圈产生的交变电动势随时间变化的规律如图(b)所示，线框总电阻为5 Ω，则(　　) A．线圈的转速为100 r/s B．线框转动一周，cd边产生的焦耳热为3.87 J C．在0～0.01 s时间内，通过线框某一横截面的电荷量约为0.02 C D．当线框平面与中性面的夹角为45°时，线框产生的电动势的大小为22 V 11．如图甲所示为一交流发电机的示意图，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形金属线圈abcd绕轴OO′匀速转动，线圈转动的过程中发电机的感应电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　) A．此发电机电动势的有效值为10 V B．t＝0.6 s时，线圈平面与图示线圈的位置垂直 C．0.1～0.3 s时间内，发电机的平均电动势为7.5 V D．发电机电动势的瞬时值表达式为e＝10sin t(V) 二、非选择题 12.如图所示，边长为20 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈的总电阻为r＝1 Ω，绕垂直于磁感线的轴OO′以120 r/min匀速转动，磁感应强度B＝0.5 T，外电路电阻为R＝9 Ω，求： (1)线圈在转动过程中，产生的感应电动势的最大值？ (2)由图示位置转90°过程中通过电阻R的电荷量为多少？ (3)交变电压表的示数为多少？ (4)线圈转动一周外力做多少功？ 13．图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω。在t＝0时刻，