课时规范练33 交变电流的产生及其描述一、基础对点练1.(有效值的理解与计算)(2021天津卷)如图所示,闭合开关后,R=5Ω的电阻两端的交流电压为u=50sin10πt(V),电压表和电流表均为理想交流电表,则( )A.该交变电流周期为0.02sB.电压表的读数为100VC.电流表的读数为10AD.电阻的电功率为1kW2.(交变电流的产生及变化规律)(2021安徽蚌埠高三三模)在匀强磁场中,匝数N=100的矩形线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动,线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图所示,则下列说法正确的是( )A.t=0.5×10-2s时,线圈平面与中性面重合B.t=1×10-2s时,线圈中磁通量变化率最大C.穿过每一匝线圈的最大磁通量为1×10-3WbD.线圈转动的角速度为50πrad/s3.(交变电流“四值”的比较)(2021北京卷)一正弦式交变电流的i-t图象如图所示。下列说法正确的是( )A.在t=0.4s时电流改变方向B.该交变电流的周期为0.5sC.该交变电流的表达式为i=2cos5πt(A)D.该交变电流的有效值为A4.(交变电流的产生和“四值”的比较)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式交变电流的图象,当调整线圈转速后,其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦式交变电流的图象如图线b所示。以下关于这两个正弦式交变电流的说法错误的是( )\nA.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B.线圈先后两次转速之比为3∶2C.交变电流a的瞬时值为u=10sin5πt(V)D.交变电流b电压的最大值为(V)二、素养综合练5.图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下,风叶带动与杆固定连接的永磁体转动,永磁体下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速一定时,传感器显示如图乙所示,则( )A.永磁体的转速为5πr/sB.线圈两端电压的有效值为12VC.交变电流的电压表达式为u=12sin5πtVD.该交变电流可以直接加在击穿电压为6V的电容器上6.(多选)(2021浙江杭州第二中学高三月考)如图,足够长的两平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置,间距l=1m,导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场,磁场边界为正弦曲线。一粗细均匀的导体棒以10m/s的速度向右匀速滑动,定值电阻R的阻值为1Ω,导体棒接入电路的电阻也为1Ω,二极管D正向电阻为零,反向电阻无穷大,导轨电阻不计,下列说法正确的是( )A.理想电压表示数为25VB.导体棒运动到图示位置时,有电流流过电阻RC.流经电阻R的最大电流为5AD.导体棒上热功率为6.25W7.(2021湖北孝感安陆第一高中高三开学考试)如图所示,D1、D2是两只理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),电阻R1=R2=R3=R,当A、B两端接正弦式交变电流u=Umsinωt时,则A、B之间电流的有效值为( )A.B.C.D.\n课时规范练33 交变电流的产生及其描述1.C 解析:该交变电流的周期T=s=0.2s,A错误;电压表的读数为交变电流的有效值,即U=V=50V,选项B错误;电流表的读数为I=A=10A,选项C正确;电阻的电功率为P=IU=10×50W=500W,选项D错误。2.C 解析:由题图可知,当t=0.5×10-2s时,感应电动势最大,线圈平面与中性面垂直,故A错误;由题图可知,当t=1×10-2s时,感应电动势为0,线圈平面与中性面重合,磁通量最大,磁通量变化率为0,故B错误;由题图可知,该交变电流的周期T=0.02s,则线圈转动角速度ω=rad/s=100πrad/s,交流发电机的最大感应电动势Em=NBSω,所以Φm=BS=Wb=1×10-3Wb,故C正确,D错误。3.C 解析:由题图可知t=0.4s时电流为正方向最大,电流方向没有发生变化,故A错误;由题图可知,该交变电流的周期为T=0.4s,故B错误;由题图可知,电流的最大值为imax=2A,角速度为ω==5πrad/s,故该交变电流的表达式为i=imaxcosωt=2cos5πt(A),故C正确;该交变电流的有效值为i=A,故D错误。4.A 解析:由题图可知,t=0时刻线圈均在中性面,穿过线圈的磁通量最大,所以A错误;由题图可知Ta∶Tb=2∶3,转速与周期成反比,故线圈先后两次转速之比为3∶2,故B正确;由题图可知,交变电流a的最大值为10V,角速度为ω==5πrad/s,所以交变电流a的瞬间值为u=10sin5πt(V),故C正确;交变电流最大值Um=NBSω,故Uma∶Umb=3∶2,故Umb=Uma=V,故D正确。5.C 解析:电压的周期为T=0.4s,故永磁体的转速为n=2.5r/s,故A错误;通过题图乙可知电压的最大值为12V,故有效值U==6V,故B错误;周期T=0.4s,故ω=5πrad/s,故电压的表达式为u=12sin5πt(V),故C正确;电容器的击穿电压为交流电压的最大值,而该交流电压的最大值大于电容器的击穿电压,故不能加在击穿电压为6V的电容器上,故D错误。6.CD 解析:根据法拉第电磁感应定律,电动势峰值Em=Blv=1×1×10V=10V,R两端电压为外电压,峰值为5V,变化情况为正弦式,但由于二极管,只有正半周,由T,解得电压有效值也就是电压表示数应该为2.5V,A错误;导体棒运动到题图所示位置时,杆中感应电流方向为a到b,反向流过二极管,所以没有电流流过电阻R,B错误;电流最大且正向流过二极管时,流经电阻R的电流最大,为Im==5A,C正确;导体棒上热功率为\nPr==6.25W,D正确。7.B 解析:当A接电源正极时,D1相当于导线,D2相当于断路,此时等效电路为R1、R2并联然后和R3串联,总电阻为+R=R;当A接电源负极时,D2相当于导线,D1相当于断路,此时等效电路为R3、R2并联然后和R1串联,总电阻为+R=R。故当A、B两端接正弦式交变电流时A、B之间的等效电阻是,交流电压的有效值为,由欧姆定律I=,得电流有效值为,故选项B正确,A、C、D错误。
