课时提升作业 八 描述交变电流的物理量 (40分钟 100分) 一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分) 1.(多选)如图所示为一正弦交变电流的电流图象,根据图象可以判断哪些说法是正确的 ( ) A.电流的有效值是10 A B.此交变电流的频率是5 Hz C.此交变电流的周期是0.25 s D.此交变电流可以接在“允许通过最大电流为10 A”的用电器上 【解析】选B、D。由图象可知,交流电的电流最大值为10 A,而有效值为I== A=5 A,故A错误,D正确;由图象可知,交流电的周期为0.2 s,所以交流电的频率为f==5 Hz,所以B正确,C错误。 2.(2020·郑州高二检测)交流发电机在工作时电动势为e=Emsinωt,若将电机的转速提高一倍,同时将线圈所围面积减小一半,其他条件不变,则其电动势变为 ( ) A.e′=Emsin B.e′=2Emsin C.e′=Emsin2ωt D.e′=sin2ωt 【解析】选C。根据题意,当转速提高一倍,由ω=2πn可知,角速度ω变为原来的2倍,面积减小一半,则由e=Emsinωt=nBSωsinωt,可知:e′=nB2ωsin 2ωt =nBSωsin 2ωt=Emsin2ωt,故C选项正确。 3. (2020·安庆高二检测)如图所示是某种交变电流的电流随时间变化的图线,i>0部分的图线是一个正弦曲线的正半周,i<0部分的图线是另一个正弦曲线的负半周,其最大值如图中所示,则这种交变电流的有效值为 ( ) A.I0 B.I0 C.I0 D.I0 【解析】选C。设电流的有效值为I,则RT+R·2T=I2R·3T,解得I=I0,选项C正确。 【补偿训练】 如图所示是一交变电流的i-t图象,则该交流电电流的有效值为 ( ) A.4 A B.2A C. A D. A 【解析】选D。设交流电电流的有效值为I,周期为T,电阻为R,则I2RT=×4·R·+42·R·T,解得:I=A,故选D。 4.(2020·山东高考)如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压uab为正,下列uab-t图象可能正确的是 ( ) 【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析: (1)感应电动势的变化周期一定与圆环中电流周期相同。 (2)本题可考虑排除法。 【解析】选C。从图乙可以看出,圆环中电流周期为0.5T0,则感应电动势的变化周期也是0.5T0,观察四个图象,A、B、D的周期都不是0.5T0,只有C周期是0.5T0,所以A、B、D错误,C正确。 5. (2020·邢台高二检测)如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动。磁场的磁感应强度B=1.0×10-2 T,线圈的边长ab=20 cm、bc=10 cm,匝数n=400,线圈总电阻r=2.0 Ω,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=18 Ω连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表,线圈的转速n=50 r/s。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,则下列说法正确的是( ) A.交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=25cos50t(V) B.交流电压表的示数为17.8 V C.从t=0时刻开始转过30°的过程中,通过电阻的电量为 2.0×10-3C D.电阻R上的热功率为3.24 W 【解析】选C。磁场的磁感应强度B=1.0×10-2 T,线圈的边长ab=20 cm、bc=10 cm,匝数n=400,线圈总电阻r=2.0 Ω,线圈的转速n=50 r/s。所以ω=100π rad/s,最大值Em=nBSω=8π,因此e=8π cos100πt,故A错误;交流电压表显示的是路端电压有效值,示数为≈16 V,故B错误;从t=0时刻开始转过30°的过程中,通过电阻的电量=C=2.0×10-3 C,故C正确;电阻R上的热功率P=I2R=·R≈14.2 W,故D错误。 6. (多选)如图所示,面积为S的矩形线圈共N匝,线圈总电阻为R,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中以竖直线OO′为轴,以角速度ω匀速旋转,图示位置C与纸面共面,位置A与位置C成45°角。线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中,下列说法正确的是 ( ) A.平 ... ...
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