河北省邢台市高中物理 第五章 交变电流

河北省邢台市高中物理 第五章 交变电流

‎5.1 交变电流的产生及其描述 ‎ 一、基础练 ‎1．对于图1所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是( )‎ 图1‎ A．电流的大小变化，方向也变化，是交变电流 B．电流的大小变化，方向不变，不是交变电流 C．电流的大小不变，方向不变，是直流电 D．电流的大小不变，方向变化，是交变电流 ‎2．如图2所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能使线圈中产生交变电流的是( )‎ 图2‎ A．将线圈水平向右匀速拉出磁场 B．使线圈以OO′为轴匀速转动 C．使线圈以ab为轴匀速转动 D．磁场以B＝B0sin ωt规律变化 ‎3．标有“220 V,0.5 μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用( )‎ A．220sin 100πt V B．220 V的照明电路中 C．380 sin 100πt V D．380 V的动力电路中 ‎4．在电路的M、N间加一如图3所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为( )‎ 图3‎ A．220 V,‎2.20 A B．311 V,‎‎2.20 A C．220 V,‎3.11 A D．311 V,‎‎3.11 A ‎5．交变电流的电压表达式为u＝20sin 314t V，求这个交变电压的最大值Um、有效值U、周期T、频率f.画出交变电流的电压u－t图象．‎ 二、提升练 ‎6．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图4所示．此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻．下列说法正确的是( )‎ 图4‎ A．交变电流的周期为0.125 s B．交变电流的频率为8 Hz C．交变电流的有效值为 A D．交变电流的最大值为‎4 A ‎7．如图5所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为( )‎ 图5‎ A．‎4 A B．‎2 A C. A D. A ‎8．矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图6所示．下列结论正确的是( )‎ 图6‎ A．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，电动势最大 B．在t＝0.2 s和t＝0.4 s时，电动势改变方向 C．电动势的最大值是157 V D．在t＝0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s ‎9．两个完全相同的电热器，分别通以图7甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比P甲∶P乙等于( )‎ 图7‎ A.∶1 B．2∶‎1 C．4∶1 D．1∶1‎ ‎10．如图8所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线 OO′与磁场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图象是下列选项中的 ( )‎ ‎8图 ‎11．距离足够大的金属板A、B间有一电子(不计重力影响)，在A、B间接有如图9所示的正弦式电压u，t＝0时电子从静止开始运动，则( )‎ 图9‎ A．电子做往复运动 B．在足够长的时间后，电子一定要碰到某个金属板上 C．t＝T/2时，电子速度达到最大值 D．t＝T时，电子将回到原出发点 ‎12.正弦式交变电压u＝50sin 314t V加在一个氖管的两端，已知当氖管两端的电压达到25 V时，才开始发光．求氖管通电10 min内，发光的次数和发光的总时间．‎ ‎13．如图10所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝‎10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω.求：‎ 图10‎ ‎(1)转动过程中感应电动势的最大值．‎ ‎(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势．‎ ‎(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势．‎ ‎(4)交变电压表的示数．‎ ‎(5)线圈转动一周外力做的功．‎