§3.2 交变电流的描述 （备作业）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版选择性必修第二册）-(解析版)

3.0 envi 2025-03-17 4 4 768.44KB 15 页 3知币
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一、单选题：
１.(2021·广州高二检测)如图所示，当单匝矩形线圈在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中绕着垂直于磁场
的轴匀速转动时，额定电压为 U 的小灯泡正常发光。已知线圈的电阻为 r，面积为 S，小灯泡正常发光时的
电阻为 R，其他电阻可忽略不计，则下列说法中正确的是(　　)
A．线圈中产生的感应电动势的最大值为 U
B．线圈中产生的感应电动势的最大值为
C．从中性面开始计时，通过小灯泡的电流的瞬时值表达式为 i＝sin t
D．从中性面开始计时，通过小灯泡的电流的瞬时值表达式为 i＝sin t
【答案】C
【解析】由串联分压得＝，解得 E＝U，则线圈中产生的感应电动势最大值为 Em＝E＝，故 A、B 错误；根据
Em＝BSω，解得 ω＝，则从中性面开始计时，通过小灯泡电流的瞬时值表达式为 i＝sin ωt＝sin t，故 C
正确，D 错误。
故选 C。
２.(2021·烟台高二检测)如图甲所示为一单匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流的 ut 图像，若
将此电压加在图乙所示的回旋加速器上给质子(H)加速，已知质子的质量为 1.67×10－27 kg，电荷量为
1.6×10－19 C。则下列说法不正确的是(　　)
第２课时 交变电流的描述
第三章 交变电流
A．该交变电流电压的有效值为 36 V
B．t＝1×10－2 s 时，穿过线圈的磁通量为×10－2 Wb
C．质子在回旋加速器中运动的周期为 2×10－2 s
D．加在回旋加速度器 D 形盒区域匀强磁场的磁感应强度大小约为 3.28×10－6 T
【答案】B
【解析】由图可得该正弦交变电流电压的最大值为 36 V，则有效值为＝36 V，则 A 正确，不符合题意；由
Em＝BSω 可得 Φm＝BS＝＝＝×10－2 Wb，则 B 错误，符合题意；要使质子始终加速，则需要质子做圆周运
动的周期与交变电流的周期相等，故 C 正确，不符合题意；由 T＝可得，B＝≈3.28×10－6 T，D 正确，不
符合题意。
故选 B。
３．（2021·浙江 6 月选考）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周
期 T 和最大值 Um相同，则实线所对应的交流电的有效值 U 满足（　　）
A．U＝Um B．U＝Um C．U>Um D．U<Um
【答案】D
【解析】已知正弦交流电的电压有效值 U＝Um，根据有效值定义：让交变电流与恒定电流分别通过大小相
同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，则该直流电的大小就是交流电的有效值。
显然图中实线上各个时刻的电压均小于虚线正弦交流电的电压，所以产生的热量应该小于正弦交流电的热
量，所以有效值应该小于 Um，选项 A、B、C 错误，选项 D 正确。
故选 D。
４．如图所示，甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图甲所示的电流按正弦规律变化，下列说法正确的
是(　　)
A. 图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．两种电流变化的频率相等
C．两种电流的表达式都为 i＝5.0sin(100πt) A
D．两种电流的有效值相等
【答案】B
【解析】由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故 A 错误；甲、乙的周期均为 0.02
s，故频率相同，均为 50 Hz，故 B 正确；根据 ω＝2πf＝100π rad/s，甲电流是正弦式交变电流，所以
甲电流的瞬时值表达式为 i＝Imsin (ωt)＝5.0sin(100πt) A，乙电流不是正弦式交变电流，所以乙电流
的瞬时值表达式和甲电流的瞬时值表达式不同，故 C 错误；由于大部分对应相同时刻，图甲电流比图乙电
流大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，故 D 错误。
故选 B。
５．某家用电路如图所示，A、B 间接有保险丝、交流电压表、“220 V　880 W”的电饭锅及“220 V　220
W”的抽油烟机。现接入电压 u＝311sin(100πt) V 的交流电，以下说法正确的是(　　)
A．交流电压表的示数为 311 V
B．电饭锅发热功率是抽油烟机发热功率的 4 倍
C．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于 5 A
D.1 min 内抽油烟机和电饭锅消耗的电能共为 6.6×103 J
【答案】C
【解析】交流电压表的示数为有效值，若不考虑保险丝的电阻，交流电压表的示数为 V＝220 V，A 错误；
由公式P＝UI知电路要正常工作，干路中电流为 5 A，所以保险丝的额定电流不能小于 5 A，C 正确；电饭
锅是纯电阻元件，抽油烟机是非纯电阻元件，B 错误；1 min 内抽油烟机消耗的电能为 W＝Pt＝1.32×104
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