内容正文:
第二章 交变电流
第三节 表征交变电流的物理量
A级 抓基础
1.如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图象,根据图象下列说法错误的是( )
A.电压的最大值是36 V
B.电压的有效值是36 V
C.该正弦交变电流的周期是0.02 s
D.该正弦交变电流的频率是50 Hz
解析:电压的最大值为36=50 Hz,故C、D均正确.故选A.=36 V,故A错误,B正确;由图象可知,周期为T=0.02 s, f= A,电流的有效值为U=
答案:A
2.把220 V的正弦式电流接在440Ω电阻两端,则该电阻的电流峰值为( )
A.0.5 A
B.0.5 A
C.2 A
A
D.
解析:由I= A,故选B.可得,电阻的电流有效值为I=0.5 A,根据正弦式交流电有效值与最大值关系,可得该电阻的电流峰值为0.5
答案:B
3.如图所示电路中,A是熔断电流I0=2 A的保险丝,R是可变电阻,S是交流电源.交流电源的内电阻不计,其电动势随时间变化的规律是e=220sin 314t(V).为了不使保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大于( )
A.110 Ω
B.110 Ω
C.220 Ω
D.220 Ω
解析:由表达式知电压有效值为220 V,当电流I0=2 A时,由闭合电路欧姆定律得R=Ω=110 Ω,故选B.
答案:B
4.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e=220sin100 πt (V),则( )
A.交流电的频率是100πHz
B.t=0时线圈中的磁通量为零
C.交流电的周期是0.02 s
D.t=0.05 s时,e有最大值
解析:交流电的频率f=sin 100π·0.05 (V)=0有最小值,故D错. [来源:学&科&网] s=0.02 s,故C正确; t=0.05 s时, e=220=,感应电动势的大小只与磁通量的变化率有关,与磁通量的大小无关, t=0 时,感应电动势e=0,此时,磁通量的变化量为0,穿过矩形线圈的磁通量最大,故B错;交流电的周期T= Hz=50 Hz,故A错; e==
答案:C
5.(多选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示,由图可知( )
A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin 25t(V)
B.该交流电的频率为25 Hz
C.该交流电的电压的有效值为100 V
D.若将该交流电压加在阻值为R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是50 W
解析:从题图中可知,交流电周期T=4.0×10-2 s,峰值电压Um=100 V,故交流电的频率f= W=50 W,故选项B、D正确.=t=100sin 50πt (V).该交变电压加在R=100 Ω的电阻上时,热功率P= V.交流电压的瞬时值表达式为u=Umsin=50=25 Hz,有效值U=
答案:BD
6.如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈电阻为1.0 Ω,外接灯泡的电阻为9.0 Ω.则( )
图甲 图乙
A.在t=0.01 s的时刻,穿过线圈磁通量为零
B.瞬时电动势的表达式为e=6sin 50πt(V)
C.电压表的示数为6 V
D.通过灯泡的电流为0.6 A
解析:在t=0.01 s的时刻,电动势为0,则为中性面,穿过线圈磁通量最大,故A错误;电动势的最大值为Em=6 A=0.6 A,故D正确.=×6 V=5.4 V,故C错误;通过的电流I=E=sin 100πt,故B错误;C电压表的示数为外阻分压U=t=6 V,周期为0.02 s,则瞬时电动势的表达式为e=Emsin
答案:D[来源:学|科|网Z|X|X|K]
B级 提能力
7.图甲为某型号电热毯的电路图,将电热丝接在u=156sin 120πt (V)的电源上,电热毯被加热到一定温度后,由于P的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过,即电压变为图乙所示波形,从而进入保温状态,则此时交流电压表的读数是( )
图甲 图乙
A.156 V
B.110 V
C.78 V
D.55 V
解析:交流电压表的示数表示的是负载电路的有效电压U有效,设周期为T,负载电阻为R,则一周期内生热,R)·T, Um=156 V,则U有效=78 V,故选C.=·
答案:C
8.如图所示,一矩形线圈在有界匀强磁场中绕轴OO′匀速转动,OO′刚好是磁场的边界,若线圈的匝数为n,横截面积为S,转动的角速度为ω,磁场的磁感应强度为B,那么产生的交流电动势的有效值为( )
A.nBωS
B.
C.2nBωS
D.
解析:线圈中产生的感应电动势最大值为:Em=nBωS,又因为线圈转动时只有半个周期在磁场中,因此交流电动势的有效值为,选