2021-2022人教版物理选择性必修二检测：3.2交变电流的描述含解析

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十　交变电流的描述

(25 分钟　60 分)

一、选择题：(本题共 6小题，每小题 6分，共 36 分)

1．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流的电动势为 e＝

220sin(100πt) V。关于这个交变电流，下列说法中正确的是(　　)

A．电动势的有效值为 220 V

B．交变电流的频率为 100 Hz

C．电动势的最大值为 220 V

D．t＝0时，线圈平面与中性面垂直

【解析】选A。由 e＝220sin100πt(V)可知该交变电流的电动势的最

大值为 220 V，有效值为 220 V，故 A正确，C错误；线圈转动的角

速度 100π rad/s，T＝，故其频率为 f＝＝ Hz＝50 Hz，故 B错误；当

t＝0时，e＝0，此时线圈处在中性面的位置，故 D错误。

2．将阻值为 3 Ω 的纯电阻接入一正弦交流电，其电流随时间变化的

规律如图所示，在 t＝0.01 s 时，其瞬时值的大小为 A，则该电阻的

电功率为(　　)

A. W　　B．2 W　　C． W　　D．4 W

【解析】选D。由图像可知交流电的周期 T＝0.03 s，故角速度 ω＝

＝ rad/s，设电流的最大值为 Im，则 i＝Imsin t，当 t＝0.01 s 时，Imsin

(×0.01)＝，解得 Im＝ A，故交流电的有效值 I＝＝ A，故电阻的电功

率P＝I2R＝4 W，故 D正确。

3．一只“220 V，100 W”的灯泡接在 u＝311sin 314t V 的交流电源上，

则下列判断正确的是(　　)

A．灯泡能正常发光

B．与灯泡串联的电流表的示数为 0.64 A

C．与灯泡并联的电压表的示数为 311 V

D．通过灯泡的电流的表达式为 i＝0.45sin 314t A

【解析】选A。从电压瞬时值表达式知电压有效值为 220 V，故

“220 V，100 W”灯泡接在此交流电源上能正常发光，故 A正确；

通过灯的电流 I＝ A＝

0.45 A，也是与灯串联电流表的示数，故 B不正确；电压表与灯并

联测得的也是灯的电压有效值，故示数为 220 V，所以 C选项不正

确。通过灯的电流的有效值为 0.45 A，故其最大值 Im＝×0.45 A＝

0.64 A，故 D选项不正确。

4．手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，穿过线圈横截面

的磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。当线圈的转速变为原

来的一半时，下列说法正确的是(　　)

A.交变电压的周期变为原来的一半

B．穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半

C．交变电压的最大值变为原来的一半

D．交变电压的有效值变为原来的倍

【解析】选C。根据 T＝可知，当线圈的转速变为原来的一半时，

周期变为原来的 2倍，选项 A错误；穿过线圈的磁通量的最大值为

Φm＝BS，与转速无关，选项 B错误；当线圈的转速变为原来的一半

时，由 ω＝2πn 可知，角速度变为原来的一半，根据 Em＝NBSω 可知，

交变电压的最大值变为原来的一半，选项 C正确；根据 E有＝可知，

交变电压的有效值变为原来的一半，选项 D错误。

5．如图所示，实验室中有一台手摇交流发电机，内阻 r＝1.0 Ω，外

接R＝9.0 Ω 的电阻。闭合开关 S，当发电机转子以某一转速匀速转

动时，产生的电动势 e＝10sin 10πt V，则(　　)

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