小题狂练高中物理选修2交流电交流电的产生和描述典型题精排版含答案

《交流电的产生和描述》典型题精排版 精品推荐 1 1．下列四幅图是交流电的图象，．下列四幅图是交流电的图象， 其中能正确反映我国居民日常生其中能正确反映我国居民日常生 活所用交流电的是活所用交流电的是( () ) 解析：我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效 值是 220 V，最大值为 311 V，周期为 0.02 s，所以只有 C 正确． 答案：C 2 2．． 如图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转如图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转 动，能产生正弦式交变电流的是动，能产生正弦式交变电流的是( () ) 解析：A、B 选项中闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场且过线圈 平面的转轴匀速转动，满足产生正弦式交变电流的条件，能产生正弦 式交变电流；C 选项中转轴平行于磁场，转动过程中，穿过线圈的磁通 量始终为零，故 C 中不产生正弦式交变电流； D 选项中虽然只有一半线 圈在磁场中，但是始终有一边切割磁感线按照正弦规律产生感应电动 势，且一边出磁场时，另一边恰好进入，保证转动过程中感应电动势 连续按照正弦规律变化，D 选项正确． 答案：ABD 3 3．． 边长为边长为l l的正方形闭合线框的正方形闭合线框abcdabcd，， 在磁感应强度为在磁感应强度为B B的匀强磁场中，以角的匀强磁场中，以角 速度速度 ωω 绕绕cdcd从下图所示位置开始匀速从下图所示位置开始匀速 运动，运动， 转轴与磁场垂直，转轴与磁场垂直， 线框总电阻为线框总电阻为R R，， 一理想电压表接一理想电压表接在线框的在线框的c c、、d d两点之两点之 间，下列说法中正确的是间，下列说法中正确的是( () ) πB2l4ω A．线框转一周外力所做的功为 R B．线框转过 90°的过程中感应电动势的最大值为Bl2ω Bl2 C．线框转过 90°的过程中通过线框导线横截面的电荷量为 R 2Bl2ω D．电压表示数为 2 解析：线框在转动过程中，产生的感应电动势的有效值为E＝ 2Bl2ω2Bl2ω2π ，电流的有效值为I＝，T＝，线框转动一周，产 22Rω 2242Blω2ππB lω 生的热量Q＝I2RT＝()2R·＝，外力做的功W＝Q， 2RωR 选项 A 正确；感应电动势的最大值E m＝Bl 2ω ，选项 B 正确；线框转动 Δ ΦBl2 90°的过程中，流过导体某一截面的电荷量q＝＝，选项 C 正 RR 2Bl2ωR 确； 电压表的示数等于cd端电压的有效值：U＝I· ＝· ＝ 2 42R4 R Bl2ω 8 ，选项 D 错误． 答案：ABC 4 4．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．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呈正弦函数关系生的感应电动势与时间呈正弦函数关系 ，如图所示．此线圈与一个，如图所示．此线圈与一个R R ＝＝1010 ΩΩ 的电阻构成闭合电路，不计电路的电阻构成闭合电路，不计电路 的其他电阻，下列说法正确的是的其他电阻，下列说法正确的是( () ) A．交变电流的周期为 0.125 s B．交变电流的频率为 8 Hz C．交变电流的有效值为 2 A D．交变电流的最大值为 4 A 解析：由题图可直接获取的信息是：交变电流的周期是0.250 s， A 错；感应电动势的最大值为 20 V，线圈中产生的交变电流为正弦交 11 变电流．从而可推出：交变电流的频率f＝ ＝ Hz＝4 Hz，B 错； T0.250 E m 20I m 交变电流的最大值I m＝ ＝ A＝2 A， D 错； 交变电流的有效值I＝ R10 2 2 ＝ A＝ 2 A．所以正确选项为 C. 2 答案：C 5 5．如图所示，图．如图所示，图 ( (甲甲) )和和 图图( (乙乙) )分分别表示正弦脉冲波别表示正弦脉冲波 和方波的交变电流与时间的和方波的交变电流与时间的 变化关系．若使这两种电流变化关系．若使这两种电流 分别通过两个完全相同的电分别通过两个完全相同的电 阻，则经过阻，则经过 1 min1 min 的时间，的时间， 两电阻消耗的电功之比两电阻消耗的电功之比W W 甲甲∶ ∶ W W 乙乙为 为( () ) A．1∶ 2B．1∶2 C．1∶3D．1∶6 解析：电功的计算，I要用有效值计算，图(甲)中，由有效值的定 义得 1 2 1 2－2()R×2×10 ＋0＋()R×2×10－2＝I21R×6×10－2，得I 1＝ 22 3 A； 图(乙)中， I的值不变I 2＝1 A， 由 W＝UIt＝I2Rt可以得到W 甲∶3 W 乙＝1/3. 答案：C 6 6．如图甲所示，．如图甲所示，A A、、B B为两个相同为两个相同 的环形线圈，共轴并靠近放置．当的环形线圈，共轴并靠近放置．当A A 线圈中通有如图乙所示的变化电流线圈中通有如图乙所示的变化电流i i 时，则时，则( () ) A．在t 1 到t 2 时间内A、B两线圈相吸 B．在t 2 到t 3 时间内A、B两线圈相斥 C．t 1 时刻两线圈间作用力为零 D．t 2 时刻两线圈吸引力最大 解析：t 1 到t 2 时间内，A线圈中电流减小，产生的磁场减弱，穿过 B的磁通量减小，由楞次定律的第二种表述，B受到向左的磁场力以阻 碍磁通量的减小，A 对．同理，在t 2 到t 3 时间内B受到向右的磁场力 以阻碍磁通量的增大，B 对．t 1 时刻，A中电流最大，但变化率为零； B中不产生感应电流，从而使两线圈间作用力为零，C 对．t 2 时刻，A 中电流变化率最大，B中感应电流最大但A中电流为零， 因而作用力为 零． 答案：ABC 7 7．家用电子调光灯的调光原理．家用电子调光灯的调光原理 是用电子线路将输入的正弦交流电是用电子线路将输入的正弦交流电 压的波形截去一部分来实现的，由压的波形截去一部分来实现的，由 截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器 调压方便且体积较小，某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，调压方便且体积较小，某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示， 若用多用电表测灯泡的两端的电压，多用电表示数为若用多用电表测灯泡的两端的电压，多用电表示数为( () ) A. 2 U m2 B. 2 U m4 1 C.U m2 1 D.U m4 解析：多用电表测得的电压值为有效值，根据电流的热效应Q＝  U m 2 22TU 有 1 × ＝T，得U 有＝ U m，C 正确．R2R2 答案：C 8 8．如图甲、乙分别表示两种．如图甲、乙分别表示两种 电压的波形，其中图甲所示电压电压的波形，其中图甲所示电压 按正弦规律变化．下列说法正确按正弦规律变化．下列说法正确 的是的是( () ) A．图甲表示交流电，图乙表示直 流电 B．两种电压的有效值相等 C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin 100πt V D．图甲所示电压经匝数比为10∶1 的变压器变压后，频率变为原来的 1 10 解析：图甲、图乙均表示交流电，故 A 错；图甲是正弦交流电， 2π 周期为 2×10－2s，所以 ω＝＝100π r