2019版物理人教版选修1-1训练：3.3 交变电流 .docx

www.ks5u.com三、交变电流课时过关能力提升基础巩固1有一台使用交变电流的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样,这“220 V”是指()A.交流电压的瞬时值B.交流电压的最大值 C.交流电压的平均值D.交流电压的有效值解析:用电器上标的都是有效值。答案:D2下列各图中表示交变电流的是()解析:根据交变电流的定义,A、C、D图中电流的大小和方向都随时间做周期性变化,是交变电流;B图中电流的大小随时间做周期性变化,但方向始终不变,不是交变电流。答案:ACD3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成正弦函数关系,如图所示。下列说法中正确的是()A.交变电流的周期为0.125 sB.交变电流的频率为8 HzC.交流电压的有效值为20 VD.交流电压的最大值为20 V解析:由题图可知交变电流的周期T=0.250 s,频率f=1T=4 Hz,故选项A、B错误;交流电压最大值由题图知Um=20 V,所以有效值为Ue=Um2=102 V,所以选项C错误,选项D正确。答案:D4将阻值为400 的电阻接在正弦式电流的电源上,它消耗的电功率为121 W,那么,该电阻两端电压的有效值Ue和通过电流的有效值Ie应分别是()A.Ue=220 V,Ie=0.39 AB.Ue=220 V,Ie=0.55 AC.Ue=311 V,Ie=0.55 AD.Ue=311 V,Ie=0.39 A解析:本题求的是有效值,而功率的计算也要用有效值计算,直接用欧姆定律和功率的计算公式计算,由400 =UeIe与121 W=UeIe得到Ue=220 V,Ie=0.55 A。答案:B5电路如图所示,以下结论正确的是()A.a、b若接直流,灯泡可以发光B.a、b若接直流,灯泡可以发光,但比交变电流暗C.a、b若接交变电流,灯泡发光,灯泡和电容器都有电荷通过D.a、b若接交变电流,灯泡发光,电容器中无电荷通过解析:电容器有“通交流,隔直流”的作用,故a、b内接直流时,灯泡不亮,A、B错;接交变电流时,灯泡亮,但电路中电流的形成缘于电容器的不断充电、放电,并没有电荷通过电容器,C错,D对。答案:D6下列说法中正确的是()A.使用交变电流的电器设备铭牌上所标的电压、电流值均为峰值B.用交流电压表和电流表测得的交流数值是有效值C.一耐压值为300 V的电容器能接在220 V的正弦式交流电压上D.所有交变电流都存在Ue=Um2的关系解析:交流电压表和电流表测量的是交变电流的有效值,选项B正确;交流用电器铭牌上标的是有效值,选项A错误;220 V指有效值,最大值 Um=2202 V311 V>300 V,电容器会被击穿,选项C错误;Ue=Um2仅适用于正弦式电流,选项D错误。答案:B7照明用交流的电压是220 V,动力供电线路的电压是 380 V,它们的有效值、峰值各是多少?解析:照明用电电压的有效值是220 V,峰值是2202 V311 V。动力供电电压的有效值是380 V,峰值是3802 V537 V。答案:照明用电电压有效值为220 V,峰值为311 V;动力供电电压有效值为380 V,峰值为537 V。能力提升1矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,所产生的交变电流的波形如图所示,可知()A.在t1时刻穿过线圈的磁通量为零B.在t2时刻线圈平面与磁场方向平行C.在t3时刻线圈平面与磁场方向垂直D.在t4时刻穿过线圈的磁通量变化率达到峰值解析:由题图知此交变电流属于正弦式电流,当线圈处于中性面时(即线圈平面与磁场方向垂直),磁通量最大,感应电动势和感应电流为零,磁通量变化率为零;当线圈平面与磁场平行时,磁通量为零,感应电动势和感应电流最大,磁通量变化率最大。根据以上规律可判断出选项A正确。答案:A2对于图中的电流i随时间t做周期性变化的图象,下列描述正确的是()A.电流的大小变化,方向也变化,是交流B.电流的大小变化,方向不变,不是交流C.电流的大小不变,方向不变,是直流D.电流的大小不变,方向变化,是交流解析:从图象中看出,电流的大小随时间做周期性变化,但电流的方向不变,所以根据交流的定义,该电流不是交流。答案:B3四个接220 V交变电流的用电器,通电时间相同,则消耗电能最多的是()A.正常发光的额定功率为100 W的灯泡B.电流最大值为0.6 A的电熨斗C.每秒发热160 J的电热器D.额定电流I=0.5 A的电烙铁解析:220 V是指有效值,消耗的电能在交变电流中应该用有效值计算,根据题意知选项C中用电器的功率最大,所以相同时间内消耗的电能最多。答案:C4电感器具有通低频阻高频的作用,电容器具有通高频阻低频的作用,高频、低频信号均可通过电阻器。图中,含有强度相等的高、低频混合音频信号通过电路后,扬声器发出的信号中()A.主要是高频信号B.主要是低频信号C.低频和高频信号一样强D.低频和高频信号都没有解析:在题述中已经给了很好的说明,电感器通低频阻高频、电容器则是通高频阻低频。答案:A5一个电阻接在10 V的直流电源上,它的发热功率为P,当它接到电压为u=10sin 100t V的交流电源上,发热功率是()A.0.25PB.0.5PC.PD.2P解析:通直流时P=U直2R=100R,通交变电流时P=Ue2R=Um22R=50R,所以P=0.5P。答案:B6一交流电压随时间变化的图象如图所示,则此交变电流的频率是 Hz;若将该电压加在10 F的电容器上,则电容器的耐压值不应小于 V;若将该电压加在一阻值为1 k的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,则电路中保险丝的额定电流不能低于A。解析:根据f=1T=10.02 Hz=50 Hz,在电路中接入电容器,电容器的耐压值是交流电压的峰值,应为200 V,保险丝的额定电流是交流电流的有效值,应为Ie=UeR=2002103 A0.14 A。答案:502000.147发电机产生的按正弦规律变化的电动势最大值为 311 V,其线圈共100匝,在匀强磁场中匀速转动的角速度为100 rad/s。(1)从中性面开始计算,写出电动势的瞬时值表达式。(2)此发电机外电路组成闭合回路时,总电阻为100 ,求t=1600 s时的电流。(3)求线圈中磁通量变化率的最大值。解析:注意处理交变电流的变化规律时,首先要正确写出其瞬时值表达式,并应用电磁感应定律、欧姆定律等正确求解。(1)由交变电流的变化规律可推知,本题电动势的瞬时值表达式为e=311sin 100t V。(2)利用欧姆定律,在t=1600 s时的电流为i=ER=311sin6100 A1.56 A。(3)由法拉第电磁感应定律Em=nt得磁通量变化率的最大值t=3.11 V。答案:(1)e=311sin 100t V(2)1.56 A(3)3.11 V