3.2交变电流的描述 同步训练题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.2交变电流的描述 同步训练题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 516.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-27 06:45:39 | ||
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文档简介
3.2交变电流的描述 精选训练题
一、单项选择题
1．关于交变电流的几种说法正确的是（ ）
A．使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值
B．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值
C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值
D．通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值
2．一个电炉上标有“220V l. 0kW”，那么为了使它正常工作，所使用的正弦交流电应是（ ）
A．电压最大值为220V，电流最大值约为6.4A
B．电压最大值为311V，电流最大值约为4.5A
C．电压有效值为220V，电流有效值约为4.5A
D．电压有效值为311V，电流有效值约为6.4A
3．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示．如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交流电动势的最大值和周期分别变为（ ）
A．200 V 0.08 s B．25 V 0.04 s C．50 V 0.08 s D．50 V 0.04 s
4．通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为（ ）
A．12V B．4V C．15V D．8V
5．由交变电动势的瞬时表达式e=10sinV可知（ ）
A．此交流的频率是1HZ
B．此交流的周期是0.5s
C．此交流电动势的最大值是10V
D．时，该交流电动势达最大值．
6．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（ ）
A．时线圈平面与磁场方向平行
B．时线圈的磁通量变化率最大
C．线圈产生的交变电动势频率为
D．线圈产生的交变电动势的瞬时值为
7．一交变电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A．用电流表测该电流，其示数应为
B．该交变电流的频率为
C．该交变电流通过电阻时，电阻消耗的电功率为
D．该交变电流的瞬时值表达式
8．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图象如图（正弦式）所示。下列说法正确的是（ ）
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．时刻，感应电动势为最大
D．从到过程中线框的平均感应电动势为
9．一台发电机产生的交变电流的图像如图所示，该交变电流（ ）
A．电动势有效值为
B．周期是
C．在时，穿过线圈的磁通量变化率最大
D．发电机所产生的交变电压的瞬时值表达式为
10．如图所示，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻为r，处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO′以角速度ω匀速运动。线圈通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。已知理想电压表的示数为U，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则（ ）
A．R两端电压瞬时值的表达式为
B．理想电流表的示数为
C．从到的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零
D．若ω=100π rad/s，通过R的电流每秒钟方向改变50次
11．两只相同的电阻，分别通过简谐波形的交流电和方形波的交流电。两种交变电流的最大值相等，波形如图所示．在简谐波形交流电的一个周期内，简谐波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q1与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比为等于（ ）
A．3︰1 B．1︰2
C．2︰1 D．4︰3
12．图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速一定时，传感器显示如图乙所示，则（ ）
A．磁铁的转速为
B．线圈两端电压的有效值为
C．交变电流的电压表达式为
D．该交变电流可以直接加在击穿电压为的电容器上
二、多项选择题
13．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）
A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B．线圈先后两次转速之比为3∶2
C．交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin(5πt)V
D．交流电b的最大值为V
14．如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线与轴O′O重合且恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B。若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O′O匀速转动，则以下判断正确的是（ ）
A．线圈在图示位置的感应电动势最大，为
B．线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为
D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为
三、填空题
15．如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电阻为R、半径为L、圆心角为的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框在进入磁场时产生的电动势___________，线框在转动一周过程中产生的感应电流的有效值为___________。
16．正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的．线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示，则此感应电动势的有效值为________ V；周期是________ s；在1s内线圈中电流方向变化了________次；假设线圈的匝数为10匝，磁通量为________.
17．如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流计相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S＝2 m2，转动角速度 rad/s，用电流计测得电路中电流I＝40 μA，电路总电阻R＝10 Ω，g取10 m/s2， ＝2.25，则该处地磁场的磁感应强度B=_______;从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流计的电荷量q=______；求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q=________
四、解答题
18．如图所示，匀强磁场的磁感应强度T，边长cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度rad/s，外电路电阻，求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势；
（3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
（4）交流电压表的示数；
（5）线圈转动一周外力所做的功；
（6）线圈转过60°角的过程中，通过R的电荷量。
参考答案
1．C 2．C 3．C 4．B 5．A 6．A 7．A 8．C 9．A
10．B 11．B 12．C 13．BCD 14．BC
15．
16．10V 0.25 8次 0
17．2×10-5T 4×10-6C 7.2×10-9J
18．(1)3.14V；(2)1.57V；(3)2.6V；(4)1.78V；(5)0.99J；(6)
【解析】
(1)感应电动势最大值为
代入数据解得
(2)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始转动，线圈中感应电动势随时间变化的规律是
则转过60°角时的瞬时感应电动势
(3)平均感应电动势为
图示位置磁通量
转过60°位置时磁通量
代入数据解得
(4)线圈转动产生感应电动势的有效值为
根据闭合电路欧姆定律
电阻R两端的电压为
(5)由能量守恒与功能关系知，线圈转动一周外力做功等于回路在一个周期产生热量为Q，即
(6)由，，
可得
代入数据解得答案第1页，共2页
一、单项选择题
1．关于交变电流的几种说法正确的是（ ）
A．使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值
B．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值
C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值
D．通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值
2．一个电炉上标有“220V l. 0kW”，那么为了使它正常工作，所使用的正弦交流电应是（ ）
A．电压最大值为220V，电流最大值约为6.4A
B．电压最大值为311V，电流最大值约为4.5A
C．电压有效值为220V，电流有效值约为4.5A
D．电压有效值为311V，电流有效值约为6.4A
3．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示．如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交流电动势的最大值和周期分别变为（ ）
A．200 V 0.08 s B．25 V 0.04 s C．50 V 0.08 s D．50 V 0.04 s
4．通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为（ ）
A．12V B．4V C．15V D．8V
5．由交变电动势的瞬时表达式e=10sinV可知（ ）
A．此交流的频率是1HZ
B．此交流的周期是0.5s
C．此交流电动势的最大值是10V
D．时，该交流电动势达最大值．
6．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（ ）
A．时线圈平面与磁场方向平行
B．时线圈的磁通量变化率最大
C．线圈产生的交变电动势频率为
D．线圈产生的交变电动势的瞬时值为
7．一交变电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A．用电流表测该电流，其示数应为
B．该交变电流的频率为
C．该交变电流通过电阻时，电阻消耗的电功率为
D．该交变电流的瞬时值表达式
8．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图象如图（正弦式）所示。下列说法正确的是（ ）
A．时刻线框平面与中性面垂直
B．线框的感应电动势有效值为
C．时刻，感应电动势为最大
D．从到过程中线框的平均感应电动势为
9．一台发电机产生的交变电流的图像如图所示，该交变电流（ ）
A．电动势有效值为
B．周期是
C．在时，穿过线圈的磁通量变化率最大
D．发电机所产生的交变电压的瞬时值表达式为
10．如图所示，一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻为r，处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO′以角速度ω匀速运动。线圈通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。已知理想电压表的示数为U，从线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，则（ ）
A．R两端电压瞬时值的表达式为
B．理想电流表的示数为
C．从到的时间内，穿过线圈平面磁通量的变化量为零
D．若ω=100π rad/s，通过R的电流每秒钟方向改变50次
11．两只相同的电阻，分别通过简谐波形的交流电和方形波的交流电。两种交变电流的最大值相等，波形如图所示．在简谐波形交流电的一个周期内，简谐波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q1与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比为等于（ ）
A．3︰1 B．1︰2
C．2︰1 D．4︰3
12．图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速一定时，传感器显示如图乙所示，则（ ）
A．磁铁的转速为
B．线圈两端电压的有效值为
C．交变电流的电压表达式为
D．该交变电流可以直接加在击穿电压为的电容器上
二、多项选择题
13．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）
A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B．线圈先后两次转速之比为3∶2
C．交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin(5πt)V
D．交流电b的最大值为V
14．如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线与轴O′O重合且恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B。若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O′O匀速转动，则以下判断正确的是（ ）
A．线圈在图示位置的感应电动势最大，为
B．线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为
D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为
三、填空题
15．如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电阻为R、半径为L、圆心角为的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框在进入磁场时产生的电动势___________，线框在转动一周过程中产生的感应电流的有效值为___________。
16．正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的．线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示，则此感应电动势的有效值为________ V；周期是________ s；在1s内线圈中电流方向变化了________次；假设线圈的匝数为10匝，磁通量为________.
17．如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流计相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S＝2 m2，转动角速度 rad/s，用电流计测得电路中电流I＝40 μA，电路总电阻R＝10 Ω，g取10 m/s2， ＝2.25，则该处地磁场的磁感应强度B=_______;从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流计的电荷量q=______；求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q=________
四、解答题
18．如图所示，匀强磁场的磁感应强度T，边长cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度rad/s，外电路电阻，求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势；
（3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
（4）交流电压表的示数；
（5）线圈转动一周外力所做的功；
（6）线圈转过60°角的过程中，通过R的电荷量。
参考答案
1．C 2．C 3．C 4．B 5．A 6．A 7．A 8．C 9．A
10．B 11．B 12．C 13．BCD 14．BC
15．
16．10V 0.25 8次 0
17．2×10-5T 4×10-6C 7.2×10-9J
18．(1)3.14V；(2)1.57V；(3)2.6V；(4)1.78V；(5)0.99J；(6)
【解析】
(1)感应电动势最大值为
代入数据解得
(2)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始转动，线圈中感应电动势随时间变化的规律是
则转过60°角时的瞬时感应电动势
(3)平均感应电动势为
图示位置磁通量
转过60°位置时磁通量
代入数据解得
(4)线圈转动产生感应电动势的有效值为
根据闭合电路欧姆定律
电阻R两端的电压为
(5)由能量守恒与功能关系知，线圈转动一周外力做功等于回路在一个周期产生热量为Q，即
(6)由，，
可得
代入数据解得答案第1页，共2页