第五章 5.2 描述交变电流的物理量同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第五章 5.2 描述交变电流的物理量同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 237.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-29 07:52:49 | ||
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文档简介
描述交变电流的物理量
1.如图所示为正弦式交变电流的图象，由图可知该交变电流的周期为T=___________，频率f=___________，电流峰值Im=___________，电流的有效值I=___________.
2.一个耐压为250
V、电容量为4.0×10-8
F的电容器，它可与电动势为___________
V的交流电源连接，当接在交流电源上时所带的最大电荷量为___________
C.
3.一阻值恒定的电阻器，当两端加上10
V的直流电压时，测得它的功率为P；当两端加上某一正弦交流电压时，测得它的功率为.由此可知该交流电压有效值为___________
V，最大值为___________
V.
4.一交流电压u=536sin100πt
V，它的周期为___________
s，0.035
s时的电压为___________
V，用交流电压表测量时读数应是___________
V.
5.某电流的图象如图所示，此电流的有效值为(
)
A.2A
B.A
C.A
D.2
A
6.在如图所示的电路中，已知交流电源电压u=200sin（100πt）
V，电阻R=100
Ω.则电流表和电压表的读数分别为(
)
A.1.41
A，200
V
B.1.41
A，141
V
C.2
A，200
V
D.2
A，141
V
7.如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4π
rad/s匀速转动，产生的交变电动势的图象如图，则(
)
A.交变电流的频率是4π
Hz
B.当t=0时，线圈平面与磁感线垂直
C.当t=0.5
s时，e有最大值
D.交流电的周期是0.5
s
8.一电阻接一直流电，通过4
A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电，它的热功率变为，则该交流电电流的最大值为(
)
A.4A
B.6A
C.2A
D.4A
9.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角过程中，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
10.如图所示，矩形线框匝数n=250匝，ab=12
cm，ad=10
cm，线框置于B=
T的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′以120
r/min的转速匀速转动，线框通过滑环与外电路相连，外电路接有R=12
Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12
V的氖泡L.求：
(1)当S接e时，电流表读数为多少？R的热功率为多大？10
min内外力对线框做功多少？
(2)当S接f时，氖泡闪光频率为多大？通电10
min，氖泡发光总时间为多长？（线框电阻不计）
11.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈的匝数n=100，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系如图甲所示，发电机线圈的电阻r=5
Ω，外电路电阻R=95
Ω.求串联在外电路中的交流电流表的读数.
12.如图所示线圈abcd面积为0.05
m2，共100匝数，线圈电阻为1
Ω，外接电阻R=9
Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=
T，当线圈以300
rad/min转速匀速旋转时，求：
（1）若线圈处于中性面开始计时，写出经圈中感应电动势的瞬时值表达式.
（2）经圈转过
s时电动势的瞬时值为多大？
13.如图所示，交变电流发电机的矩形框ab=dc=0.40
m,bc=ab=0.20
m，共有50匝线圈，其电阻r=1.0
Ω，在磁感应强度B=0.20
T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以
r/s的转速匀速转动，向R=9.0
Ω的电阻器供电，求：
（1）发电机产生的电动势的最大值；
（2）从线框处于中性面时开始计时，写出闭合电路中电流随时变化的函数表达式；
（3）交变电流电压表和电流表的示数；
（4）此发电机的功率.
答案
1、0.02
s
50
Hz
10
A
7.07
A（或5
A）
2、176.8
1.0×10-5
3、7.07
10
4、0.02
-536
380
5、D
6、B
7、BD
8、A
9、B
10、对转动的线圈，电动势的最大值为Em=nBSω=250××0.12×0.10×4π
V=24
V，电动势的瞬时值为e=24sin4πt
V.
(1)当S接e时，电路中的电流为I=A=
A=1.41
A
R上的热功率为PR=I2R=24
W
在10
min内外力做功等于电路中的电热W=Q=I2Rt=（）2×12×600
J=1.44×104
J.
(2)当S接f时,根据正弦曲线知，在交变电流的每一个周期，氖管闪光两次，每次闪光的时间为，因T=
s，闪光的总时间t总=×2×=400
s.
11、根据交变电动势的最大值，Em=nBSω，其中BS=1.0×10-2
Wb，从图象中可读出T=3.14×10-2
s,则ω==200
rad/s，代入最大值公式得Em=100×1.0×10-2×200
V=200
V
E==100
V
则交流电流表的读数应为I==
A=1.41
A.
12、解：（1）e=Emsinωt=NBS2πnsin2πnt=100××0.05×2π×sin2πt=50sin10πt.
（2）当t=
s时，e=50sin(10π×)
V=43.3
V.
13、（1）线圈面积：S=ab·ad=0.4×0.2
m2=0.08
m2
线圈旋转角速度：ω=
r/s=
rad/s=200
rad/s
Em=NBωS=50×0.2×200×0.08
V=160
V.
（2）e=Emsinωt=160sin200t
i==16sin200t.
（3）电压表示数（即路端电压示数）：
U=·R=×9.0
V=101.8
V
电流表示数：I==
A=11.32
A.
（4）发电机的功率：P=UI==
W=1
280
W.
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1.如图所示为正弦式交变电流的图象，由图可知该交变电流的周期为T=___________，频率f=___________，电流峰值Im=___________，电流的有效值I=___________.
2.一个耐压为250
V、电容量为4.0×10-8
F的电容器，它可与电动势为___________
V的交流电源连接，当接在交流电源上时所带的最大电荷量为___________
C.
3.一阻值恒定的电阻器，当两端加上10
V的直流电压时，测得它的功率为P；当两端加上某一正弦交流电压时，测得它的功率为.由此可知该交流电压有效值为___________
V，最大值为___________
V.
4.一交流电压u=536sin100πt
V，它的周期为___________
s，0.035
s时的电压为___________
V，用交流电压表测量时读数应是___________
V.
5.某电流的图象如图所示，此电流的有效值为(
)
A.2A
B.A
C.A
D.2
A
6.在如图所示的电路中，已知交流电源电压u=200sin（100πt）
V，电阻R=100
Ω.则电流表和电压表的读数分别为(
)
A.1.41
A，200
V
B.1.41
A，141
V
C.2
A，200
V
D.2
A，141
V
7.如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4π
rad/s匀速转动，产生的交变电动势的图象如图，则(
)
A.交变电流的频率是4π
Hz
B.当t=0时，线圈平面与磁感线垂直
C.当t=0.5
s时，e有最大值
D.交流电的周期是0.5
s
8.一电阻接一直流电，通过4
A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电，它的热功率变为，则该交流电电流的最大值为(
)
A.4A
B.6A
C.2A
D.4A
9.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角过程中，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
10.如图所示，矩形线框匝数n=250匝，ab=12
cm，ad=10
cm，线框置于B=
T的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′以120
r/min的转速匀速转动，线框通过滑环与外电路相连，外电路接有R=12
Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12
V的氖泡L.求：
(1)当S接e时，电流表读数为多少？R的热功率为多大？10
min内外力对线框做功多少？
(2)当S接f时，氖泡闪光频率为多大？通电10
min，氖泡发光总时间为多长？（线框电阻不计）
11.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈的匝数n=100，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系如图甲所示，发电机线圈的电阻r=5
Ω，外电路电阻R=95
Ω.求串联在外电路中的交流电流表的读数.
12.如图所示线圈abcd面积为0.05
m2，共100匝数，线圈电阻为1
Ω，外接电阻R=9
Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=
T，当线圈以300
rad/min转速匀速旋转时，求：
（1）若线圈处于中性面开始计时，写出经圈中感应电动势的瞬时值表达式.
（2）经圈转过
s时电动势的瞬时值为多大？
13.如图所示，交变电流发电机的矩形框ab=dc=0.40
m,bc=ab=0.20
m，共有50匝线圈，其电阻r=1.0
Ω，在磁感应强度B=0.20
T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以
r/s的转速匀速转动，向R=9.0
Ω的电阻器供电，求：
（1）发电机产生的电动势的最大值；
（2）从线框处于中性面时开始计时，写出闭合电路中电流随时变化的函数表达式；
（3）交变电流电压表和电流表的示数；
（4）此发电机的功率.
答案
1、0.02
s
50
Hz
10
A
7.07
A（或5
A）
2、176.8
1.0×10-5
3、7.07
10
4、0.02
-536
380
5、D
6、B
7、BD
8、A
9、B
10、对转动的线圈，电动势的最大值为Em=nBSω=250××0.12×0.10×4π
V=24
V，电动势的瞬时值为e=24sin4πt
V.
(1)当S接e时，电路中的电流为I=A=
A=1.41
A
R上的热功率为PR=I2R=24
W
在10
min内外力做功等于电路中的电热W=Q=I2Rt=（）2×12×600
J=1.44×104
J.
(2)当S接f时,根据正弦曲线知，在交变电流的每一个周期，氖管闪光两次，每次闪光的时间为，因T=
s，闪光的总时间t总=×2×=400
s.
11、根据交变电动势的最大值，Em=nBSω，其中BS=1.0×10-2
Wb，从图象中可读出T=3.14×10-2
s,则ω==200
rad/s，代入最大值公式得Em=100×1.0×10-2×200
V=200
V
E==100
V
则交流电流表的读数应为I==
A=1.41
A.
12、解：（1）e=Emsinωt=NBS2πnsin2πnt=100××0.05×2π×sin2πt=50sin10πt.
（2）当t=
s时，e=50sin(10π×)
V=43.3
V.
13、（1）线圈面积：S=ab·ad=0.4×0.2
m2=0.08
m2
线圈旋转角速度：ω=
r/s=
rad/s=200
rad/s
Em=NBωS=50×0.2×200×0.08
V=160
V.
（2）e=Emsinωt=160sin200t
i==16sin200t.
（3）电压表示数（即路端电压示数）：
U=·R=×9.0
V=101.8
V
电流表示数：I==
A=11.32
A.
（4）发电机的功率：P=UI==
W=1
280
W.
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