内容发布更新时间 : 2024/5/29 11:32:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第五章 第2节 描述交变电流的物理量

课后强化演练

一、选择题

1．如图所示，ABCD为一矩形导体框，处于匀强磁场中，O1O1′与O2O2′为ABCD的两条对称轴，开始时ABCD所在平面与磁场垂直，若让线框分别以角速度ω1、ω2绕O1O1′、O2O2′匀速转动，已知AB＝CD＝L1，AD＝BC＝L2，则下列说法正确的是( )

ω2

A．若ω1＝2时，则产生的感应电动势的峰值相等

B．若ω1＝ω2时，两种情况下电流最大时安培力的功率相等 C．若ω1＝ω2时，两种情况下电流的有效值之比I1∶I2＝2∶1

D．因为导体框匀速转动，动能不变，而又产生了电能，所以此电磁感应现象不满足能量守恒定律

解析：根据交变电流产生规律可知，感应电动势的峰值Em＝BSω，若ω1ω21

＝2，则产生的感应电动势的峰值为Em1＝2Em2，A选项错误；若ω1＝ω2时，感应电动势的峰值相同，感应电流的峰值相同，有效值相同，安培力的功率P＝BIL1v＝BIL1L2ω＝BISω，B选项正确，C选项错误；因为导体框匀速转动，动能不变，而又产生了电能，需要消耗其他形式的能，所以此电磁感应现象满足能量守恒定律，D选项错误．

答案：B

2．把一只电热器接在100 V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它分别接到u1＝100sinωt(V)和u2＝50sin2ωt(V)的交流电源上，仍要产生Q的热量，则所需时间分别是( )

A．t,2t

B．2t,8t

C．2t,2t

D．t,4t

?100?2??

U2?2?1002

解析：由Q＝Rt得，接直流电时Q＝Rt，接u1时Q＝Rt1，所以t1

＝2t，同理t2＝8t，所以选B.

答案：B

3．(多选)(2017·邻水县期末)如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是( )

A．磁通量的变化量为ΔΦ＝NBS B．平均感应电动势为E＝

2NBSω

π

?NBSω?2???2?

C．电阻R所产生的热量为 Q＝

RNBS

D．通过电阻R的电荷量为 q＝

R＋r

解析：初态磁通量Φ1＝0，转过90°时磁通量Φ2＝BS，当线圈由图示位置转过90°的过程中，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS，A选项错误；根据法ΔΦ2NBSω

拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势为E＝NΔt＝π，B选项正确；EmE2

感应电动势的最大值Em＝NBSω，有效值E＝，电阻R产生的热量Q＝R·t

2π＝

NBS2ωRΔΦNBS

，C选项错误；通过电阻R的电量q＝N＝，D选项

4R＋r2R＋rR＋r

正确．

答案：BD

4．如图所示的交流电压加在一电阻两端，下列说法不正确的是( )

A．该交流电压的频率为50 Hz B．该交流电压的周期为0.03 s

C．并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110 V D．该交流电压的瞬时表达式为u＝1102sin100πt(V)

解析：分析图象可知，交流电压的周期为0.02 s，频率为50 Hz，A选项正确，B选项错误；交流电压表的示数为有效值，U＝

Um

＝110 V，C选项正确；2

2π

角速度ω＝T＝100π rad /s，交流电压的瞬时值表达式为u＝Umsinωt＝1102sin100πt(V)，D选项正确．

答案：B

5.(多选)如图所示，A、B两输电线间的电压是u＝2002sin100πt(V)，输电线电阻不计，把电阻R＝50 Ω的用电器接在A、B两输电线上，对此，下列说法正确的是( )

A．电流表示数为4 A B．电压表示数为200 V

C．通过R的电流方向每秒钟改变50次 D．用电器消耗的电功率为1.6 kW

解析：由u＝2002sin100πt(V)可知，电压最大值Um＝2002 V，角速度ω＝100π rad/s，所以电压的有效值U＝

Um2π

＝200 V，周期T＝ω＝0.02 s，频2

U2001

率f＝T＝50 Hz.由欧姆定律得I＝R＝50 A＝4 A，所以A、B两项正确；一周期内电流方向改变两次，而f＝50 Hz，则1 s内电流方向改变100次，C项错误；电功率P＝IU＝4×200 W＝800 W，所以D项错误．

答案：AB