第五章 第2节 描述交变电流的物理量
课后强化演练
一、选择题
1．如图所示，ABCD为一矩形导体框，处于匀强磁场中，O1O1′与O2O2′为ABCD的两条对称轴，开始时ABCD所在平面与磁场垂直，若让线框分别以角速度ω1、ω2绕O1O1′、O2O2′匀速转动，已知AB＝CD＝L1，AD＝BC＝L2，则下列说法正确的是( )
A．若ω1＝时，则产生的感应电动势的峰值相等
B．若ω1＝ω2时，两种情况下电流最大时安培力的功率相等
C．若ω1＝ω2时，两种情况下电流的有效值之比I1∶I2＝2∶1
D．因为导体框匀速转动，动能不变，而又产生了电能，所以此电磁感应现象不满足能量守恒定律
解析：根据交变电流产生规律可知，感应电动势的峰值Em＝BSω，若ω1＝，则产生的感应电动势的峰值为Em1＝Em2，A选项错误；若ω1＝ω2时，感应电动势的峰值相同，感应电流的峰值相同，有效值相同，安培力的功率P＝BIL1v＝BIL1L2ω＝BISω，B选项正确，C选项错误；因为导体框匀速转动，动能不变，而又产生了电能，需要消耗其他形式的能，所以此电磁感应现象满足能量守恒定律，D选项错误．
答案：B
2．把一只电热器接在100 V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它分别接到u1＝100sinωt(V)和u2＝50sin2ωt(V)的交流电源上，仍要产生Q的热量，则所需时间分别是( )
A．t,2t B．2t,8t C．2t,2t D．t,4t
解析：由Q＝t得，接直流电时Q＝t，接u1时Q＝t1，所以t1＝2t，同理t2＝8t，所以选B.
答案：B
3．(多选)(2017·邻水县期末)如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是( )
A．磁通量的变化量为ΔΦ＝NBS
B．平均感应电动势为＝
C．电阻R所产生的热量为 Q＝
D．通过电阻R的电荷量为 q＝
解析：初态磁通量Φ1＝0，转过90°时磁通量Φ2＝BS，当线圈由图示位置转过90°的过程中，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS，A选项错误；根据法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势为＝N＝，B选项正确；感应电动势的最大值Em＝NBSω，有效值E＝，电阻R产生的热量Q＝·t＝，C选项错误；通过电阻R的电量q＝N＝，D选项正确．
答案：BD
4．如图所示的交流电压加在一电阻两端，下列说法不正确的是( )
A．该交流电压的频率为50 Hz
B．该交流电压的周期为0.03 s
C．并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110 V
D．该交流电压的瞬时表达式为u＝110sin100πt(V)
解析：分析图象可知，交流电压的周期为0.02 s，频率为50 Hz，A选项正确，B选项错误；交流电压表的示数为有效值，U＝＝110 V，C选项正确；角速度ω＝＝100π rad /s，交流电压的瞬时值表达式为u＝Umsinωt＝110sin100πt(V)，D选项正确．
答案：B
