第2节 交变电流的描述-【创新教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册五维课堂课时作业（人教版2019）

世防理 选择性必修第二册 te/v 4.BC[山，代表的交流电的电压峰值为1102V,角速度 60 为a=2x∫-100 rad/,s则频率∫=50H,初相位为号 0 0.2 70.40.6s -60不--- 代表的交流电的电压峰值为220√2V,角速度为w= 答案：(1)e=60πsin5(V)或e=188sin5πt(V) 2xf=100 rad s,则频率f=50Hz,初相位为牙，所以它 (2)见解析 们的峰值不同，A错误：由于频率相同，故T均为0.02， 5.BD[爱大位E。=之NBaA错误，B正确：在线图转 B正确：共相住差49=号-开=为定值，C正确， 动的过程中，线圈始终有一半在磁场中运动，不会有一 D错误.] 半时间没有电流，C错误：题图中所示位置中，穿过线图 5.D[由/=7，且T-2可知，该文变电流的频率为5， 的磁通量为号BL,D正确] 选项A错误：该电动势的有效值为E=10V,选项B错 6.解析：由题意知：中.=0.03Wb. 误：电路中交流电流表的示数为电流的有效值，为1= =2xm=2xx10×1 1 云X60rads=3 rad/s. E=1,0A,选项D正确：外接电阻R所消耗的电功 R+r 线周转至与磁感线平行时，感应电动势最大，故 率为P=R=9W,选项C错误.] 6.A[先用代入法求出感应电动势的最大值：由e E。=NBSa=No.w=100X0.03X号V=1V, Esm得2V=Esn(停×，由此得E.=4V.因 除时值表达式e=E.sina=sin子V。 此有效值为2√区V,选项A正确.] 当0=a以-受时， 7.解析：(1)线柜转动时产生感应电动势的最大值 En =BSw=102 V. e=n晋V-9v 2 则感应电动势的瞬时值表达式 答案：1Vv e=E cosot=102cos100xt V. (2)线柜转过90°的过程中，产生的平均电动势 第2节交变电流的描述 E=AP_2BSo △1 1.D[根据Q=rR:得I=号A,所以1=21=1A] 2 =30, 灯泡电阻R一P 2.D[由图像可知交流电的周期T=0.038,故角速度， 孚=20沙ds,设电流的最大值为，剥=L血学。 故流进的也荷亚R,·T,-品0C T 与线框转动的快慢无关. 当1=001x时，1n(×0,01)=巨.解得L.-25入， 3 (3)线柜产生的电动势的有效值E= E=10V, 故交流电的有效值1='=2,3A,故电阻的电劝率P 23 打泡两瑞电压U-R平R=5V<6V R=4W,故D正确.] 故灯泡不能正常发光，其实际功率 3.A[从电压瞬时值表达式知电压有效值为220V,故 p-U-25W. R3 “220V,100W”灯泡接在此交流电源上能正常发光，故 A正有：道过灯的电流1一器A≈0,5A,也是与打申 答案：e-102os10V(2EC无关 60x 联电流表的示数，故B不正确：电压表与灯并联测得的 (3)不能 5w 也是灯的电压有效值，故示数为220V,所以C选项不正 8.解析：(1)线圈转动时，总有一条边切割磁感线，且ad边 确.通过灯的电流的有效值为0.45A,故其最大值1 和边转动的线速度大小相等，当线圈平行于磁场时， √2×0.45A≈0.64A,故D选项不正确.] 产生的感应电动势最大，为 ·62· 参考答案 课时作亚乡 E=nBLu=nBLo·之L=令nBL'a 1 B心×100开：酷场以图乙所示规律周期性变化，电压有 ② 由闭合电路欧姆定律可知1.一2R+P nBI.w 效值为E==X,解得T=温，选项C △ 当以图示位置为计时起点时，流过R的电流表达式为 i=I sinot= ow. 正确.] (2)在线圈由图示位置匀速转动90°的过程中，用有效值 山.D[因电压表示教为9V,所以电路中的电流1=号A- 来计算电胆R产生的热量Q=RT 1A.故电动势的有效值E=I(r十R)=10V,其最大值E 其中1= nBL'w =2E=10√2V,故A、B错：线图通过中性面时电动势 222(R+r) 的龄时值为0，C错误：转过90°的过程中的平均感应电 T=2x 动势，应用公式E=n曾表解，E=地=m色、 △ 即Q=1RT=nxB1aR 4 16(R+r) =nl0-BSl=2mBS0,又nBSw=102V,故E= π π (3)在转过90°的过程中感应电动势的平均值为 2w E= =nBLw 202V,D正确.门 π 2w 12.解析：(1)e=E sinct=NBS·2 t/sin(2rf)=100× 流过R的平均电流 ×a.05×2x×0in(2x×1)V=50sn(10a0v 1=R千，R+ 动时。=50sin10x×动)V43.3V (2)当= 所以流过R的电荷量 -1·=n 。nBL.2 （3)电动势的有效值为E-E-50V35.4V. 22 (4)由部分电路欧姆定律可知电阻R上的最大电压 电流未茶数1R平，多A=35A U.-1R-g0 电压表示数U=IR=3.54×9V=31.86V. 答案：i骨 ()易：内线圈转过的角度 (2)∥πBL'R 16(R+r) 0-t300X2r=刀 303: e, 滨过程，△D=BS-BSco0=2BS, (4)BL'R 2(R+r) 所以由=品R是，E=件 △ 9.BCD[电动势的眸时值e=NBSwcosot=100X0.2× 0.4×0.2×100rcos(100πt)V=160xcos(100r1)V.A N△ΦVBS 100××0.05 4-R+r2(R+r） 2X()C-iC. 错误.困示时刻即=0时，中=0，但会吧最大，B正确.1白 答案：(1)e=50sin(10f)V(2)43.3V 8时，=EC正确.交变电流的有效值是I= 1 √2 (3)31.86V3.54A(42C E=82xA.D正确.] 第3节变压器 √2(R+r) 1,C[变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流变 10.C[两种情况下，在相同时间内产生的热量相同，说明 电压的有效值相同，现让线圈绕其一条直径以50Hz 压，故选项AD错误：由于电压与变压器线图匝数成正 的频率匀逵转动，电压有效值为E=B=BS 比，副线图匝数多于原线图匝数的变压器才能实现升 压，所以选项B错误，选项C正确.] 63·物理 选择性必修第二册 物 课 时 间 第2节 交变电流的描述 纠错空间 理 作业 [基础达标] A.它们的峰值相同 1.在阻值为70的电阻中通以正弦交变 B.它们的周期相同 电流，测得在10min内放出的热量为 C.它们的相位差恒定 2.1×10J,则此交变电流的最大值为 D.它们的相位差不断变化 ( 5.如图所示，实验室中 A.0.24A B.0.5A 有一台手摇交流发电 C.0.707A D.1A 机，内阻r=1.02,外 4444+444+444 2.将阻值为3Ω的纯电阻接人一正弦交 接R=9.02的电阻. 流电，其电流随时间变化的规律如图所 闭合开关S,当发电机转子以某一转速 示，在t=0.01s时，其瞬时值的大小为 匀速转动时，产生的电动势e=10√2 2A,则该电阻的电功率为 sinl0πtV,则 ( A.该交变电流的频率为10Hz B.该电动势的有效值为102V 0.03 方法总结 C.外接电阻R所消耗的电功率为10W 0.015 D.电路中理想交流电流表©的示数为 1.0A 44444 A.2w B.2 W 6.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于 c.5w 磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性 D.4 W 面开始计时，当1= 3.一只“220V,100W”的灯泡接在4= T时，线圈中感应 电动势的瞬时值为2V,则此交变电压 311sin314tV的交流电源上，则下列判 的有效值为 ( 断正确的是 A.2√2V B.2 V A.灯泡能正常发光 B.与灯泡串联的电流表的示数为 C.√2V 0.64A 7.如图所示，在匀强磁场 0 C.与灯泡并联的电压表的示数为 中有一个内阻r= 311V 3n、面积S=0.02m D.通过灯泡的电流的表达式为i一 的半圆形导线框可绕 0.45sin314t A O0轴旋转.已知匀强 4.(多选)有两支交变电流表达式分别是：山= 110/sin(0Vin( 磁场的磁感应强度B=52T.若线框以 u=100πrad/s的角速度匀速转动，且通过 +孕)V下列说法正确的是 电刷给“6V12W”的小灯泡供电，则： ·28 第三章交变电流 课时作业 (1)若从图示位置开始计时，求线框中 8.如图所示，边长为L的正方形线圈abcd 感应电动势的瞬时值表达式； 的匝数为n,线圈电阻为r,外电路的电 (2)从图示位置开始，线框转过90°的过 阻为R,ab的中点和cd的中点的连线 纠错空间 程中，流过线框横截面的电荷量是多 OO'恰好位于匀强磁场的边界上，磁感 少？该电荷量与线框转动的快慢是否 应强度为B,现在线圈以OO为轴，以角 有关？ 速度m匀速转动，求： +44+444+44444+ (3)由题所给已知条件，外电路所接小 灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡 实际功率为多大？ t。。att。adt。t。t。 4444444+444+444 (1)闭合电路中电流瞬时值的表达式： (2)线圈从图示位置转过90°的过程中 电阻R上产生的热量： (3)线圈从图示位置转过90°的过程中 444a444a444444 电阻R上通过的电荷量； (4)电阻R上的最大电压. 方法总结 ttm十tt。十十++41十 [能力提升] 9.（多选)如图所示，交流发电机的矩形线 每年年年日年年年年联年年年自年年中年 圈边长ab=cd=0.4m,ad=bc= 0.2m,线圈匝数N=100,电阻r=12, 线圈在磁感应强度B一0.2T的匀强磁 场中绕垂直于磁场的轴以，=100元 rad/s的角速度匀速转动，外接电阻R =92,从图示时刻开始计时，则下列说 法正确的是 ·29· 世物理 选择性必修第二册 C.交流发电机的线圈通过中性面时电 动势的瞬时值为10√2V 间 D.交流发电机的线圈自中性面转过 纠错空间 90°的过程中的平均感应电动势为 202v 入 ++44++44+4++4+4 A.电动势瞬时值为160πsin(100πt)V 12.如图所示，线圈ad的面积是0.05m, B.1=0时线圈中磁通量变化率最大 共100匝，线圈电阻为12，外接电阻 C(=时线圈中感应电动势最大 R为9Ω，匀强磁场的磁感应强度为 4444444444 D.交变电流的有效值是82πA B=1T,当线圈以300rad/min的转速 个 4444444+444+44 10.如图甲所示，一圆形金属线圈放置于 匀速旋转时，求： 匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂 直，磁感应强度为B。.现让线圈绕其一 条直径以50Hz的频率匀速转动，较 长时间1内产生的热量为Q:若线圈不 动，让磁场以图乙所示规律周期性变 A 化，要在t时间内产生的热量也为Q, (1)若从线圈处于中性面开始计时，写 方法总结 乙图中磁场变化的周期T以5为单 出线圈中感应电动势的瞬时值表达式： 位，T数值应为 (2)线圈转过0时电动势的瞬时值多 44444 大？ (3)电路中，电压表和电流表的示数各 是多少？ -B (④)从中性面开始计时，经0、通过电 1 A.50元 品器 阻R的电荷量为多少？ 11.交流发电机线圈电阻r=1,用电器 电阻R=92,电压表示数为9V,如图 所示，那么该交流发电机 A.电动势的峰值为10V B.电动势的有效值为9V ·30·