（同步核心辅导）高中物理第五章2课描述交变电流的物理量课后知能检测新人教版选修3-21．(多选)一正弦式电流的电压随时间变化的规律如图5210所示．由图可知()图5210A．该交流电的电压有效值为100VB．该交流电的频率为25HzC．该交流电的电压的有效值为100VD．若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W【解析】由图象可看出该交流电的电压有效值为V，A、C错误；频率为25Hz，B正确；P＝＝50W，D正确．【答案】BD2．(多选)(2014·东北师大附中高二检测)一个矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n，则()A．线框交变电动势的峰值为nπBSB．线框交变电动势的有效值为nπBSC．从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD．感应电动势的瞬时值为e＝2nπBSsin2nπt【解析】因为ω＝2πn，所以Em＝BSω＝2πnBS，所以A错误；E＝＝nπBS，B正确；因为T＝＝，所以E＝＝＝＝4nBS，C错误；e＝Emsinωt＝2πnBSsin2πnt，D正确．【答案】BD3．两个完全相同的电热器，分别通以图5211甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比P甲∶P乙等于()甲乙图5211A.∶1B．2∶1C．4∶1D．1∶1【解析】甲为矩形交变电流，它的大小恒为Im，方向做周期性的变化，而电流通过电阻的热功率跟电流的方向无关，所以矩形交变电流通过电阻R的热功率P甲＝IR；乙为正弦交变电流，计算热功率时要用电流的有效值：I＝，所以P乙＝I2R＝()2R＝R＝，得＝.故B正确．【答案】B4．(2012·北京高考)一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦式电流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()A．5VB．5VC．10VD．10V【解析】根据P＝，对直流电有P＝，对正弦式电流电有＝，所以正弦式电流电的有效值为U′＝＝V，故交流电源输出电压的最大值U′m＝U′＝10V，故选项C正确，选项A、B、D错误．【答案】C5．(2014·鞍山一中高二检测)夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图5212所示，此空调器运转1h用电()图5212A．1.0度B．1.5度C．2.0度D．2.5度【解析】由图象知，电功率随时间的变化周期为15min，前5min为0.5kW，后10min为2kW.设电功率的有效值为P，周期为T，据有效值定义有P1＋P2＝PT将P1＝0.5kW，P2＝2kW代入得：P＝1.5kW.此空调1h用电W＝Pt＝1.5(度)．【答案】B6．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B，方向如图5213所示的匀强磁场中匀速运动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为()图5213A.B.C.D.【解析】不封闭的正方形在磁场中转动产生正弦式电流，其产生交流电的最大值Um＝Blv＝Blωl＝Bl22πn，其有效值U＝＝πnBl2由于灯泡正常发光功率为P，则P＝，可得R＝.【答案】B图52147．如图5214所示，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，线圈所围面积为S，线圈的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动，则()A．时刻t线圈中电流的瞬时值i＝cosωtB．线圈中电流的有效值I＝C．线圈中电流的有效值I＝D．线圈消耗的电功率P＝【解析】由题意得i＝sinωt，电流有效值I＝，P＝所以只有选项C正确．【答案】C8．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图5215甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则()图5215A．电压表的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J【解析】电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图象知电动势的最大值Em＝220V，有效值E＝＝220V．灯泡两端电压U＝IR＝R＝209V，A错误；由图象知T＝0.02s，一个周期内电流方向变化2次，可知1s内电流方向变化100次，B错误；灯泡的实...
