(教参)高效作业 第三章 2 交变电流的描述-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

高效作业20 [2　交变电流的描述](见学生用书P123) [A级　新教材落实与巩固] 1．一个交流电源的输出端电压的瞬时值表达式为u＝311sin 50πt(V)，将一个不计内阻的交流电流表与一个阻值为220 Ω的电阻串联后接在该电源上，则下列说法正确的是(　B　) A．交流电流表的示数为1.55 A B．交流电流表的示数为1 A C．该交变电流的频率为50 Hz D．该交变电流的周期为0.02 s 解析：由瞬时值表达式可知ω＝50π rad/s，T＝＝0.04 s，f＝＝25 Hz，C、D错误；交流电流表的示数是有效值，I＝＝1 A，A错误，B正确。 2．某交流发电机的示意图如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。已知线圈面积S＝0.01 m2，线圈电阻r＝2 Ω，外接定值电阻的阻值R＝8 Ω，其他电阻不计，电路中的交流电压表、交流电流表均为理想电表，线圈产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(　B　) 　 A．线圈产生的交变电流的频率为100 Hz B．电流表的示数为0.6 A C．电压表的示数为6 V D．匀强磁场的磁感应强度大小为6 T 解析：由题图乙可知，线圈产生的交变电流的周期为T＝0.02 s，则频率为f＝＝50 Hz，选项A错误；交变电流电动势的有效值为E＝ V＝6 V，故I＝＝0.6 A，故电流表的示数为 0.6 A，电压表的示数为U＝IR＝4.8 V，选项B正确，C错误；根据Em＝BωS＝，匀强磁场的磁感应强度大小为B＝＝ T＝ T，选项D错误。 3．我国民用交变电流的电压为220 V，频率为50 Hz。关于民用交变电流，下列说法正确的是(　C　) A．电压的峰值是220 V B．电压的有效值是220 V C．交变电流在1 s内周期性变化50次 D．交变电流在1 s内周期性变化100次 解析：我国民用交变电流电压的有效值为220 V，峰值为220 V，故A、B错误；我国民用交变电流在1 s内周期性变化50次，故C正确，D错误。 4．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为e ＝311sin 314t(V)，则此发电机产生的电动势的最大值为(　A　) A．311 V B．220 V C．31.1 V D．22 V 解析：由交变电流电动势的瞬时值表达式可知，电动势的最大值为311 V，故选A。 5．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n。导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则灯泡的电阻应为(　B　) A．l B． C． D． 解析：电路中感应电动势最大值为Em＝NBSω＝Bl2·2πn，电动势的有效值为E＝＝πBl2n，根据公式P＝，解得R＝，故选B。 6．如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin 10πt(V)，则(　C　) A．该交变电流的频率为10 Hz B．该电动势的有效值为10 V C．电路中理想交流电流表A的示数为0.71 A D．若将“10 V　100 μF”的电容器并联在发电机两端，则电容器可能被击穿 解析：因为e＝10sin 10πt(V)，故ω＝10π rad/s，f＝＝5 Hz，Em＝10 V，故该电动势的有效值E＝＝ V＝5 V，选项A、B错误；交流电表的示数为有效值，理想交流电流表A的示数I＝≈0.71 A，选项C正确；路端电压的最大值Um＝·R＝9.0 V，小于“10 V　100 μF”的电容器的击穿电压，所以电容器不能被击穿，选项D错误。 7．有一正弦式交变电流，电流的瞬时值表达式为i＝10sin 314t(A)，那么电流的有效值为(　C　) A．314 A B．14.14 A C．10 A D．50 A 解析：由瞬时值表达式可知，电流的最大值为Im＝10 A，则电流的有效值I＝Im＝10 A，故选C。 8．传统的自行车发电机内部电路如图甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端连接条形永久磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动永久磁铁在C形软铁芯之间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示。已知波形图中正、负尖峰电压分别为Um和－Um，两个相邻正、负尖峰电压所对应的时间差为Δt，发电机线圈匝数为n。下列判断正确的是(　C　) A．驱动轴转动的角速度ω＝ B．线圈电压的有效值U＝ C．穿过线圈的磁通量变化率的最大值km＝ D．相邻两个向上尖峰所对应的时间内，线圈两端电压的平均值U＝ 解析：