福建省罗源县第一中学高二物理第三章《 交变电流》章末练习

一、单项选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1．下列关于交流电的说法中正确的是(　　)
A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值
B．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值
C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值
D．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的平均值
2．如图3－5是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中直流电流表有示数的位置是(　　)
A．甲、丙　B．乙、丁
C．甲、乙 D．丙、丁
3．图3－6中的四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是(　　)
4．如图3－7所示，有一矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕轴O1O1′和中轴O2O2′以同样的角速度匀速转动，那么此线圈在以O1O1′和O2O2′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时，可产生的感应电流之比为(　　)
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4 D．1∶1
5．一个电热器接在10 V的直流电源上，消耗的功率是P，当把它接到一正弦波形交流电源上时，消耗的功率是P/4，则该交流电源的电压的最大值是(　　)
A．5 V B．7.07 V C．10 V D．14.14 V
6．某交流电电压为u＝10sin314t(V)，则(　.　)
A．击穿电压为10 V的电容器能直接接在此电源上
B．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01 s
C．把额定电压为10 V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡将被烧坏
D．把额定电压为10 V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光
7．交变电压的瞬时值为u＝Umsin100πt(V)，当t＝ s时，u＝5 V，则从电压表上看到的读数为(　　)
A. V B．5 V
C．10 V D．10 V
8．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为(　　)
A．π/2 B．2/π
C．2π D．π
9．“二分频”音箱有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音器送来的含不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图3－8为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则(　　)
A．甲扬声器是高音扬声器
B．C2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器
C．L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D．L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流
10．三个相同的电阻，分别通过如图3－9甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I0和周期T相同．下列说法中正确的是(　　)
A．在相同时间内三个电阻发热量相等
B．在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的2倍
C．在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的1/2
D．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小
二、填空题
11．有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于e＝110 V时则导电，低于e＝110 V时不导电，若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦交流电的两端，则它在1 s内导电________次，每个周期内的导电时间为________．
12．如图3－10所示，为某交变电动势随时间变化的图象，从图象中可知交变电动势的峰值为________ V．周期T是________s，交变电动势变化最快的时刻是________，穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时刻是________，若此交流线圈共100匝，则穿过此线圈的最大磁通量是________Wb.
三、计算题(解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈中感应电动势e与时间t的关系如图3－11所示，感应电动势最大值和周期可由图中读出，则磁感应强度是多少？当t＝时，线圈平面与磁感线的夹角等于多少？
14．如图3－12所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO′轴从图示位置开始匀速转动，已知从图示位置转动时，线圈中感应电动势大小为10 V，求：
(1)交变电动势的峰值；
(2)线圈从图示位置转动的过程中，交变电动势的平均值．
15．如图3－13所示，N＝50匝的矩形线圈abcd，边长ab＝20 cm，ad＝25 cm，放在磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n＝3000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝9 Ω，t＝0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．
(1)在图中标出t＝0时感应电流的方向；
(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式；
(3)从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多大？
16．(14分)如图3－14所示，矩形闭合金属线圈abcd的边长分别为l1和l2，电阻为R.ab边是固定转动轴，它恰位于有界匀强磁场的边界处，磁感应强度大小为B.某时刻线圈位置如图所示，磁感线垂直纸面，方向向里．线圈绕固定转动轴匀速转动，角速度大小为ω，从图示位置开始计时，规定电流沿adcb方向的流动为正方向．
(1)在直角坐标系中画出线圈内感应电流随时间变化的关系图象(画出两个周期)；
(2)求此感应电流的有效值．