課時訓練8　描述交變電流的物理量

1、課時訓練8描述交變電流的物理量1.某交變電流的方向在1 s內(nèi)改變了100次,那么其周期T和頻率f分別為()。A.T=0.01 sB.T=0.02 sC.f=100 HzD.f=50 Hz答案:BD解析:由于正弦式交流電每周期內(nèi)方向改變兩次,所以其頻率為50 Hz,由T=得T=0.02 s。2.以下說法正確的選項是()。A.交變電流的有效值就是它的平均值B.任何交變電流的有效值都是它最大值的C.如果交變電流接在電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q,那么該交變電流的有效值為D.以上說法均不正確答案:D解析:交變電流的有效值不同于它的平均值,A錯誤;只有正弦式交變電流的有效值是它最大值的,B錯誤;根據(jù)有效值定義,

2、交變電流接在電阻R上,Q=I2RT,I=,C項錯誤。3.在電路的M、N間加一如下圖的正弦交流電,負載電阻為100 ,假設不考慮電表內(nèi)阻對電路的影響,那么交流電壓表和交流電流表的讀數(shù)分別為()。 V,2.20 A V,2.20 A V,3.11 A V,3.11 A答案:A解析:由題中圖象可知Um=311 V,因為是正弦式交變電流,所以電壓的有效值U= V=220 V,即為交流電壓表的示數(shù),交流電流表的示數(shù)I=2.20 A,所以A正確。4.(通州高二檢測)如下圖是一交變電流的it圖象,那么該交變電流的有效值為()。A.4 AB.2 AC. AD. A答案:D解析:設該交變電流的有效值為I,由有效

3、值的定義得()2Rt1+Rt2=I2Rt。而t=t1+t2,代入數(shù)據(jù)解得I= A,故D正確。5.圖(a)為電熱毯的電路示意圖。電熱絲接在u=311sin 100t (V)的電源上,電熱毯被加熱到一定溫度后,通過裝置P使輸入電壓變?yōu)閳D(b)所示波形,從而進入保溫狀態(tài)。假設電熱絲電阻保持不變,此時交流電壓表的讀數(shù)是()。A.110 VB.156 VC.220 VD.311 V答案:B解析:交流電壓表的讀數(shù)是交變電流的有效值,因此必須根據(jù)有效值的定義來計算。由有效值的定義可得T=+0,解得U=110 V=156 V。6.一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示。發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5

4、.0 ,現(xiàn)外接一只電阻為95.0 的燈泡,如圖乙所示,那么()。A.電壓表V的示數(shù)為220 VB.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實際消耗的功率為484 WD.發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 J答案:D解析:電動勢的有效值為E= V=220 V,所以電流的有效值I= A=2.2 A,所以電壓表的示數(shù)為U=IR=2.295.0 V=209 V,A錯誤;交流電的頻率為f=50 Hz,每個周期內(nèi)電流方向改變2次,故每秒鐘內(nèi)電流方向改變100次,B錯誤;燈泡實際消耗的功率為P燈=I2R=2.2295.0 W=459.8 W,C錯誤;發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2rt=2

5、.225.01 J=24.2 J,D正確。7.如下圖,單匝線圈在勻強磁場中繞OO軸從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動,從圖示位置轉(zhuǎn)過時,線圈中電動勢大小為10 V。求:(1)交變電動勢的峰值;(2)交變電動勢的有效值;(3)設線圈電阻為R=1 ,角速度=100 rad/s,線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中通過導線橫截面的電荷量q。答案:(1)20 V(2)10 V(3)0.2 C解析:(1)由題意知圖中位置是中性面,從此時開始計時,正弦交變電動勢的瞬時值為e=Emsin t,將t=,e=10 V代入上式,解得峰值為Em=20 V。(2)因為此電流為正弦交變電流,所以交變電動勢的有效值為E= V=10 V。(3)

6、在線圈轉(zhuǎn)過的過程中,穿過線圈平面的磁通量變化量=BS,據(jù)Em=BS,得=BS=0.2 Wb,又因為=,=,q=t=,故通過導線橫截面的電荷量q= C=0.2 C。8.如下圖,一個電阻為R的金屬圓環(huán)放在磁場中,磁場與圓環(huán)所在的平面垂直,穿過圓環(huán)的磁通量隨時間變化的圖象如下圖,圖中的最大磁通量0和變化的周期T都是量。求:(1)在一個周期T內(nèi)金屬環(huán)中產(chǎn)生的熱量。(2)交變電流的有效值。(3)在一個周期T內(nèi)通過金屬環(huán)某一橫截面的電荷量。答案:(1)(2)(3)0解析:(1)0T/4時間內(nèi),感應電動勢為:E1=,0T/4時間內(nèi),感應電流為:I1=4,T/23T/4時間內(nèi),感應電動勢、感應電流大小同0T/4內(nèi)相同,T/4T/2及3/4TT時間內(nèi)感應電動勢、