3.2交变电流的描述 练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.2交变电流的描述 练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1003.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-08 04:34:56 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修二 3.2 交变电流的描述
一、单选题
1．如下图，国内某厂商开发户外大功率储能电源，方便人们到户外露营等使用，其参数如下表，下列说法正确的是（ ）
产品型号
电池容量
输出 、、、、
输出
灯光输出功率
交流电输出
直流输入
产品尺寸 260/264/30
颜色 黑色
净重 约
A．的电池额定容量，能让灯持续工作约
B．交流电输出时，电流的最大值约为
C．直流输入给用完电的储能电源充满电需要约
D．该电池充满电后，最多能储备约电量
2．如图1所示的电路中，阻值为的线框水平放置，线框所在区域内存在垂直线框的磁场（未画出），磁感应强度随时间的变化规律如图2所示，电压表为理想电表，定值电阻的阻值为，将电阻箱的阻值调到，电压表的读数为4V，忽略导线的电阻。则（ ）
A．时刻，线框中产生的感应电动势为0
B．线框中产生的感应电动势的最大值为5V
C．一个周期内定值电阻上产生的热量为0.02J
D．当电阻箱的阻值为2时线框的输出功率最大
3．手摇式发电机是实验室中常用的演示工具，如图甲所示，它可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过E、F与外电路连接，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电压表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为nBSω
B．通过灯泡的电荷量为
C．电灯中产生的焦耳热为
D．流过线圈的电流的平均值为
4．如图甲所示的电路中，阻值为的线框水平放置，线框所在区域内存在垂直线框的磁场（未画出），磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电压表为理想电表，定值电阻的阻值为，将电阻箱的阻值调到，电压表的读数为4V，忽略导线的电阻。则（ ）
A．时刻，线框中产生的感应电动势为0
B．线框中产生的感应电动势的最大值为5V
C．一个周期内定值电阻上产生的热量为0.02J
D．当电阻箱的阻值为4时线框的输出功率最大
5．交流发电机的示意图如图所示，当线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时，电路中产生的最大电流为，已知线圈转动的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置磁通量最大，磁通量的变化率最大
B．图示位置电流最大，方向为A→B
C．从图示位置开始经过，电流方向将发生改变
D．从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为
6．如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是（ ）
A．L1、L2、L3亮度都不变 B．L1变暗、L2不变、L3变亮
C．L1变暗、L2变亮、L3不变 D．L1变亮、L2变暗、L3不变
7．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6V、6W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n=5r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为（ ）
A．i=sin5t（A） B．i=sin10πt（A）
C．i=sin5t（A） D．i=sin10πt（A）
8．下列关于交变电流的说法中，正确的是（ ）
A．所有交流电压的有效值都满足的关系
B．照明电压220V、动力电压380V均指的都是最大值
C．交流电压表和电流表测量的是交流电的有效值
D．在一个周期内交变电流的方向只改变一次
9．在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为，匝数为，电阻为，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动如图甲所示，产生的感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为的电阻构成闭合电路。下列说法中正确的是（ ）
A．从到这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零
B．从到这段时间通过电阻的电荷量为
C．时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为
D．电阻的发热功率为
10．图是一正弦式交变电流的电压图象。由图可知，此交变电流的电压和频率为（ ）
A．有效值为311V B．有效值为220V
C．频率为200Hz D．频率为100Hz
11．如图所示，用一台发电机给滑动变阻器R供电，发电机产生的交变电流的电动势，发电机线圈的总电阻为，V为理想交流电压表，通过调节滑动变阻器R的阻值使其上消耗的功率最大，则下列说法正确的是（ ）
A．该最大功率为，电压表示数为
B．该最大功率为，电压表示数为
C．该最大功率为，电压表示数为
D．该最大功率为，电压表示数为
12．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ab边与磁场垂直，ab边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连，电阻R接在K、L之间。现使矩形线圈以恒定角速度ω，从图示位置绕过ad、bc中点的轴匀速转动，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转过一圈，线圈所受安培力做功为零
B．线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小
C．线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大且Em=NBSω
D．线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量最大
二、填空题
13．某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V）。对此电动势，请填写。
（1）峰值___________V；
（2）有效值___________V；
（3）周期___________s；
（4）频率___________Hz。
14．我们日常生活中使用“220V 50Hz”的正弦式交变电流，这里的“220V”是指电压的______________(选填“峰值”、“有效值”或“瞬时值”)，该交变电流的周期为_______s。
15．周期（T）：
交变电流完成一次______变化所需的时间。
16．交变电压u=20sin50πt（V），加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是__________，电阻消耗的电功率是________。
17．如图所示是通过某用电器的电流图像，该交流电的频率是__________Hz，通过该用电器的电流的有效值是_________A。
三、解答题
18．有一交变电压的变化规律为，若将一产生辉光电压的最小值是的氖管接上此交变电压，问：
（1）从开始，经过多长时间，电压的瞬时值第一次达到？
（2）在内氖管发光的时间是多少？
19．交流发电机的原理如图甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为，求：
（1）通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？
（2）矩形线圈转动的周期是多少？
（3）线圈电阻上产生的电热功率是多少？
（4）保持线圈匀速转动，内外力对线圈做的功是多少？
20．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4Ω。求：
（1）转动过程中线圈中感应电动势的最大值；
（2）从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始感应电动势的瞬时值表达式；
（3）由图示位置转过30°角时电路中电流的瞬时值；
（4）线圈从开始计时经s时线圈中的感应电流的瞬时值；
（5）外电路R两端电压的瞬时值表达式。
21．如图所示，正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，角速度为，已知，匝数，磁感应强度，图示位置线圈平面与磁感线平行。闭合回路中线圈的电阻，外电阻。求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）交流电压表的示数；
（3）从图示位置转过过程中的通过线圈截面的电荷量。
22．一个标有“220V 60W的灯泡能接220V的交流电源上吗 一个耐压值为220V的电容呢 为什么
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．的电池额定容量，能让灯持续工作的时间为
故A正确；
B．交流电输出时，电流的有效值为
电流的最大值为
故B错误；
C．直流输入的功率为
直流输入给用完电的储能电源充满电需要的时间为
故C错误；
D．该电池充满电后，最多能储备的电量为
故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A．如图2所示，在时刻，磁感应强度变化率最大，所以磁通量变化率最大，则线框中产生的感应电动势最大，故选项A错误。
B．定值电阻的阻值为，将电阻箱的阻值调到，电压表的读数为4V，而线框电阻，因为电流读的是外电压的有效值，根据闭合电路的欧姆定律，感应电动势的有效值有
解得
则感应电动势的最大值为，故选项B错误。
C．因电动势的有效值为5V，根据交变电流的热效应和有效值的定义，一个周期内定值电阻上产生的热量为
故选项C正确。
D．根据闭合电路的欧姆定律可知，当电源的内阻与外电阻相等时，电源的输出功率为最大；所以当电阻箱的阻值为0时，定值电阻与线框电阻同为，此时线框的输出功率最大。故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．线圈转动产生的感应电动势的最大值为
Emax=nBSω
线圈由平行于磁场方向位置转过90°，经过个周期，则此段时间内电动势有效值为
E=
所以电流有效值为
I=
电压表示数为
U=IR=
故A错误；
B．通过灯泡的电荷量为
q=
故B错误；
C．电流的有效值为
I=
这一过程的时间为
t=×
则电灯中产生的焦耳热为
Q=I2Rt=
故C正确；
D．通过灯泡的电荷量等于通过线圈的电荷量，故流过线圈的电流的平均值为
故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．由图乙可知，时图象的斜率最大，磁感应强度的变化率最大，由法拉第电磁感应定律可知此时线框中产生的感应电动势最大，A错误；
B．由图乙可知，磁感应强度随时间段正弦规律变化，则线框中产生的感应电动势随时间按余弦规律变化，电阻箱的阻值调到6时，电压表的读数为V，则此时线框输出电压的最大值为
由
得
B错误；
C．定值电阻两端电压的有效值为
则一个周期内定值电阻产生的热量为
C正确；
D．线框的输出功率为
整理得
当时，线框的输出功率最大，此时有，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
ABC.图示位置为中性面，磁通量最大，磁通量的变化率最小，电流最小，每经过一次图示位置的中性面，电流方向就改变一次，故ABC错误；
D．从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
三个支路的电压不变，当交流电频率增大时，电感线圈的感抗增加，对电流的阻碍作用变大，则变暗；电容器的容抗减小，对电流的阻碍作用减小，则变亮；电阻对电流的阻碍作用与频率无关，则不变，故ABD错误C正确。
故选C。
7．D
【详解】
因为小灯泡正常发光，所以电路中电流的有效值为
则电流的最大值为
因为转速 ，且
所以
故电路中电流的瞬时值表达式为
故选D。
8．C
【详解】
A．只有正余弦交流电压的有效值满足的关系，故A错误；
BC．照明电压220V、动力电压380V、交流电压表和电流表测量的均指的都是有效值，故C正确，B错误；
D．在一个周期内交变电流的方向改变两次，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．从到这段时间穿过线圈磁通量的变化量为
故A错误；
B．通过电阻的电荷量
又
所以到这段时间通过电阻的电荷量
故B错误；
C．由于时刻产生的电动势最大，因为电动势最大时，线圈中磁通量的变化率最大，为
故C错误；
D．求功率时需用有效值，所以
又因为
所以的发热功率为
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
AB．根据图象可知该交流电的电压最大值是311V，故有效值为
A错误，B正确；
CD．由图可知，周期为0.02s，所以频率为
CD错误。
故选B。
11．D
【详解】
发电机电动势的有效值为
E=10V
当电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，即当滑动变阻器调到时，使其上消耗的功率最大，此时最大功率
电压表的读数
故选D。
12．C
【详解】
A．线圈转动过程中，安培力做负功使线圈的动能转化为电能，故A错误；
B．根据可知，线圈转动的角速度越大，产生的感应电动势峰值越大，则有效值越大，通过电阻R的电流越大，故B错误；
C．题图所示位置，线圈平面与磁场平行，产生的感应电动势最大，最大值为Em=NBSω，故C正确；
D．线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量为零，线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大，故D错误。
故选C。
13． 50V 25 0.02s 50Hz
【详解】
(1)[1]峰值即为最大值，为50V。
(2)[2]有效值为
(3)[3]周期为
(4)[4]频率为
14． 有效值 0.02s
【详解】
[1]通常我们日常生活中使用“220V 50Hz”中的“220 V”实际上指的是电压的有效值；[2]这个交流电压的周期为：
15．周期性
略
16． 0.04s 20W
【详解】
[1]交变电压u=20sin50πt（V），故最大电压为20V，角速度为50πrad/s，故周期为
[2]电压的有效值为
故电功率为
17． 50 0. 2
【详解】
[1]由电流图像可知交流电的周期为，由频率和周期关系可得
[2]设有效值为I，根据交流电有效值的定义可得
解得
18．（1）；（2）
【详解】
（1）交变电压的变化规律为
当电压的瞬时值第一次达到时，解得经过的时间为
（2）根据题意可知，氖管发光时，瞬时电压
根据交变电压的变化规律
可知，交变电压的周期为
在内，交变电压瞬时值恰等于辉光电压的两个时刻分别为
，
则在内，氖管发光时间为
则在内氖管发光的时间为
19．（1）2.0A；（2）；（3）；（4）240J
【详解】
（1）由电流与时间图可知，通过线圈导线的任一个横截面的电流最大值为
（2）由图可知，交流电的周期为，所以矩形线圈转动的周期为；
（3）由有效值
可知，线圈电阻上产生的电热功率为
（4）外界对线圈做功转化为电能再转化为电热，1分钟内外界对线圈做的功为
20．（1）2V；（2）e＝2cos 2πt （V）；（3）A；（4）A；（5）uR＝cos 2πt（V）
【详解】
（1）设转动过程中线圈中感应电动势的最大值为Em，则
Em＝nBL2ω＝100××0.12×2π V＝2V
（2）从题图所示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为
e＝Emcos ωt＝2cos 2πt （V）
（3）从题图所示位置转过30°角时感应电动势的瞬时值
e′＝cos 30° V＝V
则电路中电流的瞬时值为
i＝＝A
（4）t＝s时，瞬时电动势为
e″＝Emcos ωt＝cos（）＝V
对应的电流的瞬时值
i′＝
（5）外电路R两端电压的最大值为
则外电路R两端电压的瞬时值表达式为
21．（1）400V；（2）；（3）0.25C
【详解】
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值为
（2）线圈转动过程中感应电动势的有效值为
交流电压表的示数为
（3）从图示位置转过过程中的通过线圈截面的电荷量为
22．见解析
【详解】
一个标有“220V 60W的灯泡，额定电压有效值为220V，则能接220V的交流电源上；因交流电的最大值为311V，则耐压值为220V的电容不能接到该电源上。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如下图，国内某厂商开发户外大功率储能电源，方便人们到户外露营等使用，其参数如下表，下列说法正确的是（ ）
产品型号
电池容量
输出 、、、、
输出
灯光输出功率
交流电输出
直流输入
产品尺寸 260/264/30
颜色 黑色
净重 约
A．的电池额定容量，能让灯持续工作约
B．交流电输出时，电流的最大值约为
C．直流输入给用完电的储能电源充满电需要约
D．该电池充满电后，最多能储备约电量
2．如图1所示的电路中，阻值为的线框水平放置，线框所在区域内存在垂直线框的磁场（未画出），磁感应强度随时间的变化规律如图2所示，电压表为理想电表，定值电阻的阻值为，将电阻箱的阻值调到，电压表的读数为4V，忽略导线的电阻。则（ ）
A．时刻，线框中产生的感应电动势为0
B．线框中产生的感应电动势的最大值为5V
C．一个周期内定值电阻上产生的热量为0.02J
D．当电阻箱的阻值为2时线框的输出功率最大
3．手摇式发电机是实验室中常用的演示工具，如图甲所示，它可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过E、F与外电路连接，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电压表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为nBSω
B．通过灯泡的电荷量为
C．电灯中产生的焦耳热为
D．流过线圈的电流的平均值为
4．如图甲所示的电路中，阻值为的线框水平放置，线框所在区域内存在垂直线框的磁场（未画出），磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电压表为理想电表，定值电阻的阻值为，将电阻箱的阻值调到，电压表的读数为4V，忽略导线的电阻。则（ ）
A．时刻，线框中产生的感应电动势为0
B．线框中产生的感应电动势的最大值为5V
C．一个周期内定值电阻上产生的热量为0.02J
D．当电阻箱的阻值为4时线框的输出功率最大
5．交流发电机的示意图如图所示，当线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时，电路中产生的最大电流为，已知线圈转动的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置磁通量最大，磁通量的变化率最大
B．图示位置电流最大，方向为A→B
C．从图示位置开始经过，电流方向将发生改变
D．从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为
6．如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是（ ）
A．L1、L2、L3亮度都不变 B．L1变暗、L2不变、L3变亮
C．L1变暗、L2变亮、L3不变 D．L1变亮、L2变暗、L3不变
7．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6V、6W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n=5r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为（ ）
A．i=sin5t（A） B．i=sin10πt（A）
C．i=sin5t（A） D．i=sin10πt（A）
8．下列关于交变电流的说法中，正确的是（ ）
A．所有交流电压的有效值都满足的关系
B．照明电压220V、动力电压380V均指的都是最大值
C．交流电压表和电流表测量的是交流电的有效值
D．在一个周期内交变电流的方向只改变一次
9．在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为，匝数为，电阻为，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动如图甲所示，产生的感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为的电阻构成闭合电路。下列说法中正确的是（ ）
A．从到这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零
B．从到这段时间通过电阻的电荷量为
C．时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为
D．电阻的发热功率为
10．图是一正弦式交变电流的电压图象。由图可知，此交变电流的电压和频率为（ ）
A．有效值为311V B．有效值为220V
C．频率为200Hz D．频率为100Hz
11．如图所示，用一台发电机给滑动变阻器R供电，发电机产生的交变电流的电动势，发电机线圈的总电阻为，V为理想交流电压表，通过调节滑动变阻器R的阻值使其上消耗的功率最大，则下列说法正确的是（ ）
A．该最大功率为，电压表示数为
B．该最大功率为，电压表示数为
C．该最大功率为，电压表示数为
D．该最大功率为，电压表示数为
12．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ab边与磁场垂直，ab边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连，电阻R接在K、L之间。现使矩形线圈以恒定角速度ω，从图示位置绕过ad、bc中点的轴匀速转动，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转过一圈，线圈所受安培力做功为零
B．线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小
C．线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大且Em=NBSω
D．线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量最大
二、填空题
13．某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V）。对此电动势，请填写。
（1）峰值___________V；
（2）有效值___________V；
（3）周期___________s；
（4）频率___________Hz。
14．我们日常生活中使用“220V 50Hz”的正弦式交变电流，这里的“220V”是指电压的______________(选填“峰值”、“有效值”或“瞬时值”)，该交变电流的周期为_______s。
15．周期（T）：
交变电流完成一次______变化所需的时间。
16．交变电压u=20sin50πt（V），加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是__________，电阻消耗的电功率是________。
17．如图所示是通过某用电器的电流图像，该交流电的频率是__________Hz，通过该用电器的电流的有效值是_________A。
三、解答题
18．有一交变电压的变化规律为，若将一产生辉光电压的最小值是的氖管接上此交变电压，问：
（1）从开始，经过多长时间，电压的瞬时值第一次达到？
（2）在内氖管发光的时间是多少？
19．交流发电机的原理如图甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为，求：
（1）通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？
（2）矩形线圈转动的周期是多少？
（3）线圈电阻上产生的电热功率是多少？
（4）保持线圈匀速转动，内外力对线圈做的功是多少？
20．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4Ω。求：
（1）转动过程中线圈中感应电动势的最大值；
（2）从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始感应电动势的瞬时值表达式；
（3）由图示位置转过30°角时电路中电流的瞬时值；
（4）线圈从开始计时经s时线圈中的感应电流的瞬时值；
（5）外电路R两端电压的瞬时值表达式。
21．如图所示，正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，角速度为，已知，匝数，磁感应强度，图示位置线圈平面与磁感线平行。闭合回路中线圈的电阻，外电阻。求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）交流电压表的示数；
（3）从图示位置转过过程中的通过线圈截面的电荷量。
22．一个标有“220V 60W的灯泡能接220V的交流电源上吗 一个耐压值为220V的电容呢 为什么
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．的电池额定容量，能让灯持续工作的时间为
故A正确；
B．交流电输出时，电流的有效值为
电流的最大值为
故B错误；
C．直流输入的功率为
直流输入给用完电的储能电源充满电需要的时间为
故C错误；
D．该电池充满电后，最多能储备的电量为
故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A．如图2所示，在时刻，磁感应强度变化率最大，所以磁通量变化率最大，则线框中产生的感应电动势最大，故选项A错误。
B．定值电阻的阻值为，将电阻箱的阻值调到，电压表的读数为4V，而线框电阻，因为电流读的是外电压的有效值，根据闭合电路的欧姆定律，感应电动势的有效值有
解得
则感应电动势的最大值为，故选项B错误。
C．因电动势的有效值为5V，根据交变电流的热效应和有效值的定义，一个周期内定值电阻上产生的热量为
故选项C正确。
D．根据闭合电路的欧姆定律可知，当电源的内阻与外电阻相等时，电源的输出功率为最大；所以当电阻箱的阻值为0时，定值电阻与线框电阻同为，此时线框的输出功率最大。故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．线圈转动产生的感应电动势的最大值为
Emax=nBSω
线圈由平行于磁场方向位置转过90°，经过个周期，则此段时间内电动势有效值为
E=
所以电流有效值为
I=
电压表示数为
U=IR=
故A错误；
B．通过灯泡的电荷量为
q=
故B错误；
C．电流的有效值为
I=
这一过程的时间为
t=×
则电灯中产生的焦耳热为
Q=I2Rt=
故C正确；
D．通过灯泡的电荷量等于通过线圈的电荷量，故流过线圈的电流的平均值为
故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．由图乙可知，时图象的斜率最大，磁感应强度的变化率最大，由法拉第电磁感应定律可知此时线框中产生的感应电动势最大，A错误；
B．由图乙可知，磁感应强度随时间段正弦规律变化，则线框中产生的感应电动势随时间按余弦规律变化，电阻箱的阻值调到6时，电压表的读数为V，则此时线框输出电压的最大值为
由
得
B错误；
C．定值电阻两端电压的有效值为
则一个周期内定值电阻产生的热量为
C正确；
D．线框的输出功率为
整理得
当时，线框的输出功率最大，此时有，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
ABC.图示位置为中性面，磁通量最大，磁通量的变化率最小，电流最小，每经过一次图示位置的中性面，电流方向就改变一次，故ABC错误；
D．从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
三个支路的电压不变，当交流电频率增大时，电感线圈的感抗增加，对电流的阻碍作用变大，则变暗；电容器的容抗减小，对电流的阻碍作用减小，则变亮；电阻对电流的阻碍作用与频率无关，则不变，故ABD错误C正确。
故选C。
7．D
【详解】
因为小灯泡正常发光，所以电路中电流的有效值为
则电流的最大值为
因为转速 ，且
所以
故电路中电流的瞬时值表达式为
故选D。
8．C
【详解】
A．只有正余弦交流电压的有效值满足的关系，故A错误；
BC．照明电压220V、动力电压380V、交流电压表和电流表测量的均指的都是有效值，故C正确，B错误；
D．在一个周期内交变电流的方向改变两次，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．从到这段时间穿过线圈磁通量的变化量为
故A错误；
B．通过电阻的电荷量
又
所以到这段时间通过电阻的电荷量
故B错误；
C．由于时刻产生的电动势最大，因为电动势最大时，线圈中磁通量的变化率最大，为
故C错误；
D．求功率时需用有效值，所以
又因为
所以的发热功率为
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
AB．根据图象可知该交流电的电压最大值是311V，故有效值为
A错误，B正确；
CD．由图可知，周期为0.02s，所以频率为
CD错误。
故选B。
11．D
【详解】
发电机电动势的有效值为
E=10V
当电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，即当滑动变阻器调到时，使其上消耗的功率最大，此时最大功率
电压表的读数
故选D。
12．C
【详解】
A．线圈转动过程中，安培力做负功使线圈的动能转化为电能，故A错误；
B．根据可知，线圈转动的角速度越大，产生的感应电动势峰值越大，则有效值越大，通过电阻R的电流越大，故B错误；
C．题图所示位置，线圈平面与磁场平行，产生的感应电动势最大，最大值为Em=NBSω，故C正确；
D．线圈平面与磁场平行时，穿过线圈平面的磁通量为零，线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大，故D错误。
故选C。
13． 50V 25 0.02s 50Hz
【详解】
(1)[1]峰值即为最大值，为50V。
(2)[2]有效值为
(3)[3]周期为
(4)[4]频率为
14． 有效值 0.02s
【详解】
[1]通常我们日常生活中使用“220V 50Hz”中的“220 V”实际上指的是电压的有效值；[2]这个交流电压的周期为：
15．周期性
略
16． 0.04s 20W
【详解】
[1]交变电压u=20sin50πt（V），故最大电压为20V，角速度为50πrad/s，故周期为
[2]电压的有效值为
故电功率为
17． 50 0. 2
【详解】
[1]由电流图像可知交流电的周期为，由频率和周期关系可得
[2]设有效值为I，根据交流电有效值的定义可得
解得
18．（1）；（2）
【详解】
（1）交变电压的变化规律为
当电压的瞬时值第一次达到时，解得经过的时间为
（2）根据题意可知，氖管发光时，瞬时电压
根据交变电压的变化规律
可知，交变电压的周期为
在内，交变电压瞬时值恰等于辉光电压的两个时刻分别为
，
则在内，氖管发光时间为
则在内氖管发光的时间为
19．（1）2.0A；（2）；（3）；（4）240J
【详解】
（1）由电流与时间图可知，通过线圈导线的任一个横截面的电流最大值为
（2）由图可知，交流电的周期为，所以矩形线圈转动的周期为；
（3）由有效值
可知，线圈电阻上产生的电热功率为
（4）外界对线圈做功转化为电能再转化为电热，1分钟内外界对线圈做的功为
20．（1）2V；（2）e＝2cos 2πt （V）；（3）A；（4）A；（5）uR＝cos 2πt（V）
【详解】
（1）设转动过程中线圈中感应电动势的最大值为Em，则
Em＝nBL2ω＝100××0.12×2π V＝2V
（2）从题图所示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为
e＝Emcos ωt＝2cos 2πt （V）
（3）从题图所示位置转过30°角时感应电动势的瞬时值
e′＝cos 30° V＝V
则电路中电流的瞬时值为
i＝＝A
（4）t＝s时，瞬时电动势为
e″＝Emcos ωt＝cos（）＝V
对应的电流的瞬时值
i′＝
（5）外电路R两端电压的最大值为
则外电路R两端电压的瞬时值表达式为
21．（1）400V；（2）；（3）0.25C
【详解】
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值为
（2）线圈转动过程中感应电动势的有效值为
交流电压表的示数为
（3）从图示位置转过过程中的通过线圈截面的电荷量为
22．见解析
【详解】
一个标有“220V 60W的灯泡，额定电压有效值为220V，则能接220V的交流电源上；因交流电的最大值为311V，则耐压值为220V的电容不能接到该电源上。
答案第1页，共2页
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