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A.4 A C.19 A
B.17 A D.52 A
TTT8
解析:选B 在0～时间内,正弦交流电的有效值为 A；在～时间内,电流为0；在
4422T
～T时间内,直流电的电流为32 A。根据交流电有效值的定义可得此交变电流的有效值I2
产生的焦耳热与各段时间产生焦耳热的关系为A,选项B正确。
4.(2019·唐山模拟)图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与R＝10 Ω的电阻连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表,示数是10 V。图乙是穿过矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图像。则下列说法正确的是( )
I2RT＝
2
?8?R×T＋(32)2R×T,解得I＝17
42?2?
A.电阻R的电功率为20 W
B.0.02 s时R两端的电压瞬时值为零
C.R两端的电压随时间变化的规律是u＝14.1cos 100πt(V) D.通过R的电流随时间变化的规律是i＝cos 50πt(A)
U2
解析:选C 电阻R的电功率P＝＝10 W,A项错误；0.02 s时穿过线圈的磁通量变化
R率最大,R两端的电压瞬时值最大,B项错误；R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos 100πt(V),通过R的电流随时间变化的规律是i＝1.41cos 100πt(A),C项正确,D项错误。
5.图甲所示电压按正弦规律变化,图乙所示电压是正弦交流电的一部分,则下列说法正确的是( )
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A.图乙所示的电压也是正弦交流电压
B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝10sin(50πt)V C.图乙所示电压的周期与图甲所示电压周期相同 D.图甲所示电压的有效值比图乙所示电压的有效值小
解析:选D 图乙所示电压只有一部分按正弦交流电压变化,整个不能称为正弦交流电压,选项A错误；图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝10sin(100πt)V,选项B错误；图乙所示电压的周期为图甲所示电压周期的2倍,选项C错误；图甲所示电压的有效值为52 V,对图乙
由
?Um?
?2?TU2
2
R
·＝T,得电压的有效值为U＝10 V,因此选项D正确。 2R
6.(2020·福州质检)某交流电源电动势随时间变化的规律如图所示,现用该电源对标称值为“5 V 10 W”的电动机供电,电源内阻不计,下列说法正确的是( )
A.电动机的内阻为2.5 Ω B.电动机的发热功率为10 W C.通过电动机的电流为2 A D.通过电动机的电流为22 A
解析:选C 由题图知该电源电动势最大值Em＝52 V,则有效值E＝5 V,通过电动机的105
电流I＝ A＝2 A,电动机是非纯电阻元件,电动机内阻r< Ω＝2.5 Ω,电动机的发热功率P
52
2
热＝Ir A、B、D三项错误,C项正确。 第 18 页 共 59 页 7.(多选)如图甲所示,标有“220 V 40 W”的灯泡和标有“20 μF 320 V”的电容器并联到交流电源上,为交流电压表,交流电源的输出电压如图乙所示,闭合开关。下列判断正确的是( ) T A.t＝时刻,的示数为零 2B.灯泡恰好正常发光 C.电容器不可能被击穿 D.的示数保持1102 V不变 解析:选BC 的示数应是电压的有效值220 V,故选项A、D错误；电压的有效值恰好 等于灯泡的额定电压,灯泡正常发光,选项B正确；电压的峰值Um＝2202 V≈311 V,小于电容器的耐压值,故电容器不可能被击穿,选项C正确。 [B级——增分题目练通抓牢] 8.(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂 直于纸面。现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则( ) A.两导线框中均会产生正弦交流电 B.两导线框中感应电流的周期都等于T T C.在t＝时,两导线框中产生的感应电动势相等 8 D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等 解析:选BC 两导线框匀速转动切割磁感线产生感应电动势的大小不变,选项A错误；T 导线框的转动周期为T,则感应电流的周期也为T,选项B正确；在t＝时,切割磁感线的有效 8长度相同,两导线框中产生的感应电动势相等,选项C正确；M导线框中一直有感应电流,N 第 19 页 共 59 页 导线框中只有一半时间内有感应电流,所以两导线框的电阻相等时,感应电流的有效值不相等,选项D错误。 9.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知纯电阻R的阻值不随温度变化。与R并联的是一个理想的交流电压表,D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零,反向电阻为无穷大)。在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u＝202sin 100πt(V),则交流电压表示数为( ) A.10 V C.15 V B.20 V D.14.1 V 解析:选D 二极管具有单向导电性,使得半个周期内R通路,另半个周期内R断路,在正U2202T 半周内,交流电的有效值为20 V,故一个周期内的电阻发热为Q＝T＝·,解得U＝102 RR2V＝14.1 V,选项D正确。 10.如图所示,一半径为L的导体圆环位于纸面内,O为圆心。环内两个圆心角为90°且关于O中心对称的扇形区域内分布有匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B、方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触,在圆心和圆环间连有电阻R, 不计圆环和导体杆的电阻,当杆OM以恒定角速度ω逆时针转动时,理想电流表A的示数为( ) 2BL2ωA. 4R2BL2ωC. 2R BL2ωB. 4RBL2ωD. 2R BL2ω解析:选A OM切割磁感线产生的电动势E＝,OM切割磁感线时产生的感应电流 22BL2ωE1 I＝,设电流的有效值为I有效,则I有效2RT＝2I2R·T,解得I有效＝,选项A正确。 R44R 11.(多选)(2019·河北省张家口市期末)如图所示,处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中的矩形线框MNPQ,以恒定的角速度ω绕对角线NQ转动。已知MN长为l1,NP长为l2,线框电阻为R。t＝0时刻线框平面与纸面重合,下列说法正确的是( ) A.矩形线框产生的感应电动势有效值为 2 Bllω 212 第 20 页 共 59 页 B.矩形线框转过π时的电流强度为零 C.矩形线框转动一周,通过线框任意横截面的电荷量为πB2l12l22ωD.矩形线框转过π过程中产生的热量为 2R 解析:选ABD 产生正弦式交变电流,最大值为Em＝Bl1l2ω,所以有效值为:E＝ 2Bl1l2ω,2 Bl1l2 R 故A正确；转过π时,线圈平面与磁场垂直,磁通量最大,感应电动势为零,电流为零,故B正确；线框转过一周通过横截面的电荷量为零,故C错误；根据焦耳定律可得转过π过程中产生的 2ππB2l12l22ωE 热量为:Q＝I2Rt＝×＝,故D正确。 Rω2R 12.(多选)如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,其电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线O′O恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B。若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O′O匀速转动,则以下判断正确的是( ) A.图示位置线圈中的感应电动势最大,为Em＝BL2ω 1 B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωsin ωt 22BL2 C.线圈从图示位置转过180°的过程中,流过电阻R的电荷量为q＝ R＋rπB2ωL4R D.线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为Q＝ 4（R＋r）2 解析:选BD 题图所示位置,线圈中通过的磁通量最大,但感应电动势为零,选项A错误；1 线圈所围成的闭合电路中产生的感应电动势最大值为Em＝BL2ω,故对应的瞬时值表达式 2ΔΦ12 为e＝BLωsin ωt,选项B正确；由q＝可得线圈从图示位置转过180°的过程中,流过 2R＋rBL2 电阻R的电荷量q＝,选项C错误；电阻R上产生的热量应利用有效值求解,即转动一周 R＋rEm??22ππB2ωL4R 的过程中产生的热量Q＝?,选项D正确。 ?R×＝2?2（R＋r）?ω4（R＋r） 13.(多选)如图甲所示是一种振动发电装置的示意图,半径为r＝0.1 m、匝数n＝20的线圈位于辐向分布的磁场中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。线
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