3.2 交变电流的描述 课时检测 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

 第2节  交变电流的描述 课时检测

 

一、选择题:

1．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

2．一个正弦式交变电流的图像如图所示，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

3．如图所示，甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图甲所示的电流按正弦规律变化，下列说法正确的是(　　)

A．图甲表示交流电，图乙表示直流电

B．两种电流变化的频率相等

C．两种电流的表达式都为i＝5.0sin100πt(A)

D．两种电流的有效值相等

4.交流发电机线圈电阻r＝1 Ω，用电器电阻R＝9 Ω，电压表示数为9 V，如图所示，那么该交流发电机(　　)

A．电动势的峰值为10 V

B．电动势的有效值为9 V

C．交流发电机的线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10 V

D．交流发电机的线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为 V

5．电阻R1、R2和交流电源按照图甲所示方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。

合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t的变化情况如图乙所示，则(　　)

A．通过R1的电流的有效值是1.2 A

B．R1两端的电压有效值是6 V

C．通过R2的电流的有效值是1.2 A

D．R2两端的电压有效值是6 V

6．一个匝数为100、阻值R＝0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。从某时刻起穿过线圈的磁通量按如图所示规律变化，则线圈中产生交变电流的有效值为(　　)

A．5 A    B．2 A

C．6 A      D．5 A

7．(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e＝220sin 100πt(V)，则(　　)

A．交流电的频率是100π Hz    B．t＝0时，线圈位于中性面

C．交流电的周期是0.02 s      D．t＝0.05 s时，e有最大值

8．(多选)有两支交变电流表达式分别是：u1＝110·sinV，u2＝220sin V。下列说法正确的是(　　)

A．它们的峰值相同      B．它们的周期相同

C．它们的相位差恒定    D．它们的变化步调一致

9．(多选)如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则(　　)

A．两导线框中均会产生正弦交流电

B．两导线框中感应电流的周期都等于T

C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等

D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

10.(多选)如图所示，N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动。线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是(　　)

A．交流电流表的示数为

B．一个周期内通过R的电荷量为

C．R两端电压的有效值为

D．图示位置电流表的示数为0

二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)

11.如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈的总电阻r＝1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，线圈以角速度ω＝100π rad/s匀速转动。

(1)若线圈经过图示位置(线圈平面与磁感线垂直)时开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式。

(2)写出交变电流的瞬时值表达式。

 

 

 

12.如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转动轴垂直。已知线圈匝数n＝400，电阻r＝0.1 Ω，长L1＝0.05 m，宽L2＝0.04 m，角速度ω＝100 rad/s，磁场的磁感应强度B＝0.25 T。线圈两端外接电阻R＝9.9 Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计)，求：

(1)线圈中产生的最大感应电动势；

(2)电流表的示数；