(练习)课时分层作业10 描述交变电流的物理量-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(粤教版2019)

课时分层作业(十)　描述交变电流的物理量 题组一　交变电流的峰值和有效值 1．下列提到的交流电，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 2．下列关于交变电流的说法正确的是(　　) A．若交变电流的峰值为5 A，则它的最小值为－5 A B．用交流电流表测交变电流时，指针来回摆动 C．我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50 Hz，故电流方向每秒改变100次 D．正弦交变电流i＝20sin 10πt(A)的峰值为20 A，频率为100 Hz 3．在相同的时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100 Ω的电阻产生的热量，与一电流为3 A的直流通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则(　　) A．此交变电流的有效值为3 A，最大值为3 A B．此交变电流的有效值为3 A，最大值为6 A C．电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值不确定 D．电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值为600 V 4．将正弦式交流电经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉了半周，如图所示，它的有效值是(　　) A．2 A　　　　　 B． A C． A　　　 D．1 A 5．如图所示，正弦交流甲和方波交流乙的峰值、频率完全相同，把两电流分别输入完全相同的两个电阻中，经过相同的时间(足够长)后，两电阻中消耗的电能之比W甲∶W乙为(　　) A．1∶2 　 B．1∶ C．1∶1　 D．1∶2 6．(2022·内蒙古阿拉善盟第一中学高二期末)正方形金属线框MNQP的PQ边与匀强磁场的边界重合，匀强磁场垂直纸面向外且范围足够大，第一次将金属线框以速度v匀速拉进匀强磁场内(如图甲)；第二次金属框以PQ边为轴匀速转动，MN边的线速度大小为v，线框从上往下看逆时针旋转180°(如图乙)。设两个过程中线框中产生的焦耳热分别为Q1和Q2，则等于(　　) A．4　 B．8 C． D． 题组二　交变电流的图像 7．(多选)(2022·贵州凯里一中高二期中)如图甲所示，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乙所示，若线框总电阻为5 Ω，则(　　) A．线圈的转速为100 r/s B．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 C．在0～0.01 s时间内，通过线框某一横截面的电荷量约为4.0×10-2 C D．线框转动一周，cd边产生的焦耳热为3.87 J 8．(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 题组三　交变电流四值比较 9．如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N＝100，线圈电阻r＝3 Ω，ab＝cd＝0.5 m，bc＝ad＝0.4 m，磁感应强度B＝0.5 T，电阻R＝311 Ω，当线圈以n＝300 r/min的转速匀速转动时。取π＝3.14，求： (1)感应电动势的最大值； (2)t＝0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势瞬时值表达式； (3)此电压表的示数是多少？ 10．(多选)(2021·浙江1月选考)发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO′轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其他电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周(　　) A．框内电流方向不变 B．电动势的最大值为Um C．流过电阻的电荷量q＝ D．电阻产生的焦耳热Q＝ 11．(2022·广东卷)如图所示是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是(　　) A．两线圈产生的电动势的有效值相等 B．两线圈产生的交变电流频率相等 C．两线圈产生的电动势同时达到最大值 D．两电阻消耗的电功率相等 12．有一交流发电机模型，用示波器观察到它产生的感应电动势波形如图所示，求： (1)电动势的最大值和有效值； (2)当t＝ s时，电动势的瞬时值，并指出此时线圈相对于磁场的位置； (3)已知线圈面积为16 cm2，共25匝，计算匀强磁场的磁感应强度。 13．如图所示，在匀强磁场中有一个内阻r＝3 Ω