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“四翼”检测评价(九) 交变电流的特点
A组—重基础·体现综合
1.(多选)下列关于交变电流和直流电的说法中,正确的是( )
A.如果电流的大小做周期性变化,则一定是交变电流
B.直流电的大小可以变化,但方向一定不变
C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D.交变电流的方向一定变化
解析:选BD 直流电的方向不发生变化,而大小可以改变,A错误,B正确;交变电流不一定是按正弦或余弦规律变化的,故C错误;交变电流的方向一定变化,故D正确。
2.(2022·济南高二检测)如图是一个正弦式交变电流的图像,下列说法正确的是( )
A.频率是0.2 Hz,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.周期是0.2 s,电流的有效值是7.07 A
解析:选D 由题图知周期T=0.2 s,电流的峰值是Im=10 A,选项B错误;频率f==5 Hz,电流有效值为I= A=5 A≈7.07 A,选项A、C错误,D正确。
3.在阻值为70 Ω的电阻中通以正弦式交变电流,测得在10 min内放出的热量为2.1×104 J,则此交变电流的最大值为( )
A.0.24 A B.0.5 A C.0.707 A D.1 A
解析:选D 根据Q=I2Rt得I= A,所以Im=I=1 A。故D项正确。
4.(2022·厦门质检)关于图甲、乙、丙、丁,下列说法正确的是( )
A.图甲中电流的峰值为2 A,有效值为 A,周期为5 s
B.图乙中电流的峰值为5 A,有效值为2.5 A
C.图丙中电流的峰值为2 A,有效值为 A
D.图丁中电流的最大值为4 A,有效值为 A,周期为2 s
解析:选B 题图甲是正弦式交变电流,峰值(最大值)为2 A,有效值是峰值的,即 A,周期为4 s,所以A错误;题图乙中电流大小改变但方向不变,因为热效应与电流方向无关,所以题图乙中电流的有效值仍是峰值的,即2.5 A,所以B正确;题图丙是题图甲减半的脉冲电流,有效值不可能为峰值的,所以C错误;题图丁是交变电流图线,周期为2 s,令I1=4 A,I2=3 A,根据有效值定义有I12·R·+I22·R·=I2RT,解得电流有效值I=2.5 A,所以D错误。
5.把如图所示的交变电流通过定值电阻R(图中曲线为正弦曲线一部分),经过一个周期T,产生的热量是( )
A.I12RT+I22RT B.I12RT+I22RT
C.I12RT D.I22RT
解析:选A 根据电流的热效应可得交变电流通过定值电阻R,经过一个周期T,产生的热量是:Q=2R×+I22R×=I12RT+I22RT,故A正确,B、C、D错误。
6.(2022·泉州高二检测)一个边长为6 cm的正方形金属线框置于磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36 Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为( )
A.×10-5 A B.×10-5 A
C.×10-5 A D.×10-5 A
解析:选B 由题图知,周期T=5 s;当0≤t≤时,E1=L2=2×10-3×(6×10-2)2 V=7.2×10-6 V,I1==2×10-5 A;当<t≤T时,E2=L2=3×10-3×(6×10-2)2 V=1.08×10-5 V,I2==3×10-5 A;研究一个周期,根据有效值的定义得I2RT=I12R·+I22R·,解得I=×10-5 A,选项B正确。
7.(多选)下列说法正确的是( )
A.使用交流电的用电器铭牌上所标示的额定电压、额定电流的数值均为最大值
B.用交流电流表和电压表测得的数值是有效值
C.照明电路电压220 V指的是有效值
D.所有交变电流的有效值和最大值之间均存在E=、U=和I=的关系
解析:选BC 各种使用交流电的用电器铭牌上所标示的数值均为有效值,故A项错误;交流电表测量值为有效值,故B项正确;照明电路电压220 V指的是有效值,故C项正确;E=、U=、I=是正弦式交变电流有效值和最大值之间的关系,故D项错误。
8.两个相同的定值电阻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,选项B正确。
9.如图甲所示,一个电阻为R的金属圆环放在磁场中,磁场与圆环所在的平面垂直,穿过圆环的磁通量随时间变化的图像如图乙所示,图中的最大磁通量Φ0和变化的周期T都是已知量,求在一个周期T的时间内,金属环中产生的焦耳热和交变电流的有