3.2 交变电流的描述 练习（word版含答案）

3.2 交变电流的描述
一、单项选择题（共11小题；）
1. 把一段确定的导线做成线圈，在确定的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线以固定的转速转动，产生的交流感应电动势最大的情况是
A. 做成方形线圈，线圈平面垂直于转轴
B. 做成方形线圈，转轴通过线圈平面
C. 做成圆形线圈，转轴通过线圈平面
D. 做成圆形线圈，线圈平面垂直于轴
2. 一交变电流的电流图象如图所示，由图可知
A. 用电流表测该电流，其示数为
B. 该交变电流的频率为
C. 该交变电流通过 的电阻时，电阻消耗的电功率为
D. 该交变电流的瞬时值表达式为 （）
3. 如图甲是一个数字触发器，触发器可以将连续的模拟信号转换成数字信号，该触发器的转换规则是：输入端 、 接入图乙所示的交变电流，即连续的模拟信号，当交流电压数值小于 时，输出端 、 的电压为 ；当交流电压数值大于 时，输出端 、 的电压为 ，输出端 、 就有图丙所示的数字信号输出，以下说法正确的是
A. 丙图中的电压有效值为 B. 丙图中的电压有效值为
C. 丙图中的电压有效值约为 D. 丙图中的电压有效值约为
4. 两个完全相同的电热器分别通以如图甲、乙所示的交变电流，两电热器的实际电功率之比 为
A. B. C. D.
5. 某同学将一直流电源的总功率 、输出功率 和电源內部的发热功率 随路端电压 变化的图线画在了同一坐标上，如图中的 、 、 所示，下面说法不正确的是
A. 反映 变化的图线是
B. 电源电动势为
C. 电源内阻为
D. 当电压为 时，外电路的电阻为
6. 如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得，此交流电压的有效值为
A. B. C. D.
7. 一个匝数为 匝，电阻为 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图示规律变化，则线圈中产生交变电流的有效值为
A. B. C. D.
8. 如图所示，一交流发电机的矩形线圈共有 匝，其电阻 ，面积是 ，在磁感应强度 的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴 以 的角速度匀速转动，向 的电阻供电。则以下说法中正确的是
A. 该线圈产生的是余弦式交变电流
B. 线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为
C. 线圈开始转动 时流过电阻 的瞬时电流大小为
D. 电阻 上消耗的电功率为
9. 如图所示，处在磁感应强度为 的匀强磁场中的单匝矩形线圈 ，以恒定电流的角速度 绕 边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为 ，线圈导线的总电阻为 ， 时刻线圈平面与纸面重合，且 边正在离开纸面向外运动。则
A. 线圈中电流的瞬时值
B. 线圈中电流的有效值
C. 线圈中电流的有效值
D. 线圈消耗的电功率
10. 如图所示，匝数为 、边长为 的正方形线圈在磁感应强度为 的匀强磁场中，从中性面开始以 的角速度绕 轴匀速转动，若线圈自身电阻为 ，负载电阻 ， ，则开始转动 内
A. 产生的热量为 B. 产生的热量为
C. 通过 的电荷量为 D. 通过 的电荷量为
11. 如图所示，在磁感应强度为 的匀强磁场中，有一匝数为 的矩形线圈，其面积为 ，电阻为 ，线圈两端外接一电阻为 的用电器和一个交流电压表。若线圈绕对称轴 以角速度 做匀速转动，则线圈从图示位置转过 的过程中，下列说法正确的是
A. 通过电阻的电量为 B. 交流电压表的示数为
C. 交流电压表的示数为 D. 电阻产生的热量为
二、解答题（共1小题；）
12. 如图所示，线圈的面积是 ，共 匝，线圈电阻为 ，外接电阻 ，匀强磁场的磁感应强度为 ，当线圈以 的转速匀速转动时，求：
（1）电路中交流电迅表和交流电流表的示数；
（2）线圈从图示位置转过的过程中通过电阻 的电荷量。（结果可保留根号）
答案
1. C
2. C
【解析】从图象可看出，该交变电流的最大值为 ，有效值为 ，交流电表测量的是有效值，选项A错误；该交变电流的周期为 ，故频率为 ，选项B错误；电流有效值为 ，该交变电流通过 的电阻时，电阻消耗的电功率为 ，选项C正确；该交变电流的最大值为 ，周期为 ，角速度 ，瞬时值表达式为 （），选项D错误。
3. C
4. C
5. B
6. C
【解析】如图所示，
它不是正弦式电流，因此有效值不是等于最大值除以根号
取一个周期进行分段，在 是正弦式电流，则电压的有效值等于 ，
在 是恒定电流，则有效值等于 ，
则在 内，产生的热量
。
7. A
【解析】 内的磁通量变化率为：，
则感应电动势 ，
内的磁通量变化率为：，
则感应电动势 ，
对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量：
根据有交流电有效值的定义：
得：，故BCD错误，A正确。
8. D
【解析】若线圈从中性面开始运动，则穿过线圈的磁通量按照余弦规律变化，由法拉第电磁感应定律可知，其产生的感应电动势（感应电流）将按照正弦规律变化，选项 A 错误；
由于 为线圈的对称轴，所以线圈产生的感应电动势的最大值应为 ，选项 B 错误；
线圈在转动过程中产生的感应电动势的瞬时值表达式为 ，所以其感应电流的瞬时值表达式为 ，故当 时，流经电阻 的瞬时电流大小为 ，选项 C 错误；
流经 的电流的有效值为 ，所以电阻 上消耗的电功率为 ，选项 D 正确。
9. C
【解析】由题目条件可知，回路中感应电流最大值 ，而 时刻，线圈处于中性面，则电流瞬时值的表达式为 ，故选项A错误；线圈中电流的有效值为 ，故选项B错误，选项C正确；线圈消耗的电功率为 ，故选项D错误。
10. B
11. C
【解析】由 ，
得到，电量 ，故A错误；
电动势的最大值 ，电动势的有效值 ，交流电压表示数 ，故B错误，C正确；
电阻中产生的热量 ，故D错误。
12. （1） ；
【解析】感应电动势的最大值为：，
感应电动势的有效值为：，
电流表示数为：，
电压表示数为：。
（2）
【解析】从图示位置转过 的过程中有：
，
又因为 ，
，
联立得：。
第1页（共1 页）