第三章第二节 交变电流的描述——高二物理人教版（2019）选择性必修第二册课后习题（含解析）

第三章第二节 交变电流的描述———高二物理人教版（2019）选择性必修第二册课后习题 【教材课后习题】 1.我国电网中交变电流的周期是0.02 s，1 s内电流的方向发生多少次变化？ 2.一个电容器，当它的两个极板间的电压超过10 V时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现象叫作电介质的击穿，这个击穿电压叫作这个电容器的耐压值。能否把这个电容器接在正弦式交流电压是9 V的电路两端？为什么？ 3.一个灯泡，上面写着“220 V 40 W”。当它接在正弦式交流电源上正常工作时，通过灯丝电流的峰值是多少？ 4.图是一个正弦式交变电流的波形图。根据图像求出它的周期、频率、电流的峰值、电流的有效值。 5.有一个电热器，工作时的电阻为50 Ω，接在电压u为的交流电源上，其中为为。该电热器消耗的功率是多大？ 6.有A、B、C三条导线，它们与大地之间的电压随时间变化的规律如图所示。这三个电压中，它们的峰值有什么关系？它们的周期有什么关系？ 7.通过某交流电流表的电流i随时间t变化的关系如图所示，该电流表的示数是多少？ 【定点变式训练】 8.闭合回路中的交变电流在1个周期内的i—t图像如图所示，其中图线的ab段和bc段均为正弦曲线的四分之一，则该交变电流的有效值为( ) A. B. C.1A D. 9.如图甲所示，在匀强磁场中一矩形金属线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是( ) A.时，线圈平面与磁场方向平行，线圈转动的角速度为 B.时，线圈平面与中性面重合，线圈转速为 C.时，线圈中磁通量变化率最大 D.线圈产生的电动势的有效值为40V 10.如图所示的交流电，在0～内为正弦规律变化，则该交流电压的有效值为( ) A.5V B.10V C. D. 答案以及解析 1.答案：见解析 解析：，1 s内有个周期，每个周期内电流方向改变2次，所以1 s内电流方向发生100次改变。 2.答案：见解析 解析：不能，因为9 V正弦式交流电压最大值为，超过电容器的耐压值，电容器会被击穿。 3.答案：0.26 A 解析：由得通过灯丝电流的有效值，故灯丝电流的峰值。 4.答案：见解析 解析：由图像看出，此交变电流的峰值为，周期，则此交变电流的频率和电流的有效值分别为。 5.答案：967.21 W 解析：该电热器消耗的功率，其中U为电压的有效值， 所以。 6.答案：见解析 解析：A与B的峰值相同，C的峰值大于A、B的峰值。A、B、C的周期相等。 7.答案：5 A 解析：该交变电流从总体上看其大小和方向发生变化，但是在每半个周期内，其电流是不变的，且每个周期内产生的热量相等，因此取一个周期研究。设电阻为R，根据交变电流有效值的定义有，其中，解得。 所以电流表的示数为5 A。 8.答案：A 解析：根据有效值的定义可知，令该交变电流的有效值为I，则有解得故选A。 9.答案：A 解析：A.时，线圈产生的感应电动势为最大值，此时线圈平面与磁场方向平行，由图乙可知，该交流电的周期，则线圈转动的角速度，故A正确； B.由图乙可知，时，感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，线圈的转速为，故B错误； C.由图乙可知，时，感应电动势为0，线圈平面与中性面重合，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，故C错误； D.线圈产生的电动势的有效值为，故D错误。 故选A。 10.答案：D 解析：取一个周期进行分段，在前是正弦式动电流，则电压的有效值等于，后是恒定电流，则有效值等于5V，所以根据有效值定义，可得解得故选D。 ... ...