“4翼”检测评价（11） 正弦交变电流的描述（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（教科版2019）

“四翼”检测评价（十一） 正弦交变电流的描述 组—重基础·体现综合 1．两个相同的定值电阻1、2分别接在正弦交流电源和直流电源的两端，直流电压恒为U0。当电阻1、2的通电时间分别为t和2t时，两个电阻上产生的热量均为Q。则该正弦交流电源电压的最大值是(　 ) A.U0　 B．2U0 　　C.U0　 　D.U0 解析：选B　设两电阻的阻值均为R，正弦交流电源电压的最大值为Um，则Q＝t，Q＝·2t，解得Um＝2U0，B正确。 2．如图所示是一个正弦式交变电流的i­t图像，下列说法正确的是(　 ) A．周期是0.2 s，电流的峰值是10 A B．周期是0.15 s，电流的峰值是10 A C．频率是5 Hz，电流的有效值是10 A D．频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 A 解析：选A　由图像可知T＝0.2 s，Im＝10 A，故频率f＝＝5 Hz，I＝＝5 A≈7.07 A，A正确，B、C、D错误。 3．(多选)匀强磁场中有一长方形导线框，分别以相同的角速度绕图a、b、c、d所示的固定转轴旋转，用Ia、Ib、Ic、Id表示四种情况下线框中电流的有效值，则(　 ) A．Ia＝Id　　　　　　 B．Ia>Ib C．Ib>Ic D．Ic＝Id 解析：选AD　线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的固定轴转动，产生的感应电动势与固定转轴所处的位置无关。电动势相同，电流的有效值相同，A、D正确。 4．电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示的方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则(　 ) A．通过R1的电流有效值是1.2 A B．R1两端的电压有效值是6 V C．通过R2的电流最大值是1.2 A D．R2两端的电压最大值是6 V 解析：选B　R1与R2串联，R1与R2中的电流变化情况应相同，电流有效值I1＝I2＝0.6 A，电流最大值I1m＝I2m＝0.6 A，电压有效值U1＝I1R1＝6 V，U2＝I2R2＝12 V，电压最大值U1m＝U1＝6 V，U2m＝U2＝12 V。综上所述，B项正确。 5．(2022·武汉高二检测)如图所示是一交变电流的i­t图像，则该交变电流的有效值为(　 ) A．4 A B．2 A C. A D. A 解析：选C　设交变电流的有效值为I，周期为T，电阻为R，则有I2RT＝2R＋Im2R，代入数据解得I＝ A，A、B、D错误，C正确。 6．一匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，所产生的交流电动势瞬时值的表达式为e＝220sin 10πt V，下列说法正确的是(　 ) A．该交流电的频率是50 Hz B．电动势的有效值是220 V C．当t＝ s时，电动势的瞬时值为0 D．穿过线圈的磁通量最大值为4 Wb 解析：选C　由交流电动势瞬时值的表达式可知角速度ω＝10π rad/s＝2πf，则该交流电的频率是f＝5 Hz，A错误；由交流电动势瞬时值的表达式可得电动势的最大值Em＝220 V，则有效值为E＝＝110 V，B错误；当t＝ s时，代入到瞬时值表达式可得e＝220sin(10π×)V＝0，C正确；由电动势的最大值Em＝nBSω＝nΦmω，可得穿过线圈的磁通量最大值为Φm＝＝ Wb＝ Wb，D错误。 7．(多选)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，产生的交变电流的e­t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重合 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C．曲线a表示的交变电流的频率为25 Hz D．曲线b表示的交流电动势的有效值为10 V 解析：选AC　t＝0时刻，两次产生的交流电的电动势瞬时值均为0，因此线圈平面均与中性面重合，A正确；图中a、b对应的周期之比为2∶3，因此线圈转速之比na∶nb＝∶＝3∶2，B错误；曲线a表示的交流电流的频率为fa＝＝ Hz＝25 Hz，C正确；曲线a对应线圈相应的电动势的最大值Eam＝NBS·，由图像知Eam＝15 V，曲线b对应线圈相应的电动势的最大值Ebm＝NBS·，因此＝＝，Ebm＝10 V，有效值Eb＝ V＝5 V，D错误。 8．如图是自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦式交变电流，给车头灯供电。已知自行车车轮半径r＝35 cm，摩擦小轮半径r0＝1 cm，线圈匝数n＝800匝，线圈横截面积S＝20 cm2，线圈总电阻R1＝40 Ω，旋转磁极的磁感应强度B＝0.01 T，车头灯