【创新设计】-学年高中物理3.3交流电路中的电容和电感对点练习鲁科版选修3-2图象信息分析1．某正弦式交流电的电流i随时间t变化的图象如图3－3－5所示．由图可知()图3－3－5A．电流的最大值为10AB．电流的有效值为10AC．该交流电的周期为0.03sD．该交流电的频率为0.02Hz答案B解析由图知此交流电的最大值为10A，则有效值为I＝A＝10A，B项对；周期为0.02s，则频率为f＝＝50Hz.有效值的理解和计算2．如图3－3－6所示，一正弦交流电通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是()图3－3－6A．这也是一种交流电B．电流的变化周期是0.01sC．电流的有效值是1AD．电流通过100Ω的电阻时，1s内产生热量为200J答案C解析因电流方向不变故不是交流电，A错；其周期为0.02s，B错；由电流热效应可知R＝I2RT解得：I＝1A故C对；由Q＝I2Rt可知Q＝1×100×1J＝100J，D错．3．先后用如图3－3－7甲、乙所示的电流通过丙图中的电阻R，则电流表的示数分别为多少？图3－3－7答案2.5A4.33A解析电流表的示数为通过R的电流的有效值．甲图中的it图像是正弦式曲线，在前半个周期内，它的有效值与正弦式交变电的有效值相同，I＝＝A，后半个周期不产生热量，则交流电在一个周期内通过电阻R所产生的热量Q交＝.直流电在一个周期内通过电阻R所产生的热量Q直＝IRT.由于Q交＝Q直，所以＝IRT，IA＝＝2.5A.乙图中周期为0.04s，前0.02s内i大小方向不变，产生的热量Q1＝IR·，后0.02s内有效值为，产生的热量Q2＝R·，由有效值的定义有：IR·＋R·＝I2R·T，即52R·＋R·＝I2RT，可得I＝2.5A≈4.33A.交变电流“四值”的应用图3－3－84．如图3－3－8所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO′轴从图示位置开始匀速转动，已知从图示位置转过时，线圈中电动势大小为10V，求：(1)交变电动势的峰值；(2)交变电动势的有效值；(3)与线圈相接的交流电压表的示数；(4)设线圈电阻为R＝1Ω，角速度ω＝100rad/s，线圈由图示位置转过过程中通过导线截面的电荷量q.答案(1)20V(2)10V(3)10V(4)0.2C解析(1)图示位置为中性面，从此时开始计时，交变电动势的瞬时值为e＝Emsinωt，将ωt＝，e＝10V代入上式，求得Em＝20V.(2)此电流为正弦交变电流，所以交变电动势的有效值E＝＝V＝10V.(3)此交流电压表测的是电动势的有效值，大小为10V.(4)在线圈转过的过程中，穿过线圈平面的磁通量变化量ΔΦ＝BS，根据Em＝BSω得ΔΦ＝＝Wb＝0.2Wb，故q＝＝C＝0.2C(时间：60分钟)题组一交变电流图象的应用1．一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图3－3－9所示．由图可知()图3－3－9A．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25t)VB．该交变电流的频率为25HzC．该交变电流的电压的有效值为100VD．若将该交流电压加在阻值为R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W答案BD解析从图中可知，交变电流周期T＝4×10－2s，峰值电压Um＝100V，故交变电流的频率f＝＝25Hz，有效值U＝＝50V；加在R＝100Ω的电阻上时的热功率P＝＝50W；电压瞬时值表达式u＝Umsinωt＝100sin(50πt)V，正确选项为B、D.2．一矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交变电动势e随时间t变化的规律如图3－3－10所示，下列说法中正确的是()图3－3－10A．此交流电的频率为0.2HzB．此交变电动势的有效值为1VC．t＝0.1s时，线圈平面与磁场方向平行D．在线圈转动过程中，穿过线圈的最大磁通量为Wb答案D解析由图可知，此交流电的周期T＝0.2s，频率f＝＝5Hz，A错；E＝＝V，B错；t＝0.1s时，电动势为0，线圈平面与磁感线垂直，C错；因Em＝nBSω，其中n＝10，ω＝＝10π，故Φ＝BS＝Wb，D正确．3．电阻为1Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦交流电的图象如图3－3－11图线a所示；当调整线圈转速后，该线圈中所产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交变电流的说法正确的是()图3－3－11A．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．交流电a的电动势的有效值为5VD．交流电b的电动势的最大值为5V答案BC解析由题图象可知，t＝0时刻线圈中的感应电流为0，感应电动势为0，穿过线圈的磁...
