第五章 第2节 描述交变电流的物理量
基础夯实
一、选择题(1~5题为单选题,6题为多选题)
1.(2017·江西省玉山一中高二下学期检测)电流方向每秒钟改变100次的交变电流,它的周期和频率分别是( C )
A.0.01s和100Hz B.0.01s和50Hz
C.0.02s和50Hz D.0.02s和100Hz
解析:一个周期内电流方向改变两次,所以f=50Hz,则:T=0.02s,故选C。
2.一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311V,当它接入220V照明电路上,这个灯将( D )
A.灯不亮 B.灯丝将烧断
C.只能暗淡发光 D.能正常发光
解析:电灯的额定电压为U==V=220V,当它接入220V的照明电路上时能正常发光。
3.(2016·山东文登市高二下学期期末)我国家庭照明电路的电压随时间变化的规律为u=311sin100πt(V)。下列说法中正确的是( A )
A.标有“输入电压100V~240V、50Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作
B.标有“输入电压100V~240V、100Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作
C.该交流电只能给标有311V的用电器供电
D.该交流电给某电器供电与用311V的稳恒直流电给该电器供电,效果相同
解析:该交流电的最大值为311V,有效值为220V;角速度为100π;则频率f=50Hz,故A正确,B错误;该交流电只能为220V的用电器工作,故C错误;根据有效值的定义可知,该交流电给某电器供电与用220V的稳恒直流电给该用电器供电,效果相同,故D错误,故选A。
4.小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′,线圈绕OO′匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压( D )
A.峰值是e0 B.峰值是2e0
C.有效值是Ne0 D.有效值是Ne0
解析:由题意可知,线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0,又因为发电机线圈共N匝,所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0,根据闭合电路欧姆定律可知,在不计线圈内阻时,输出电压等于感应电动势的大小,即其峰值为2Ne0,故选项A、B错误;又由题意可知,若从图示位置开始计时,发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流,由其有效值与峰值的关系可知,U=,即U=Ne0,故选项C错误,选项D正确。
5.(2017·江苏省泰州中学高二下学期期末)如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图象,由图可知( B )
A.该交流电的周期为2s
B.该交流电电压的有效值为220V
C.用电压表测量该交流电压时,t=0.01s时读数为0V
D.用电压表测量该交流电压时,任何时刻电压表的读数均为311V
解析:由图象知周期为2×10-2s,A错误;该交流电的有效值为U=V=220V,电压表在任何时刻显示的读数均为该交流电的有效值,故为220V,B正确CD错误。
6.甲交变电流的电压随时间变化规律为u甲=141sin(100t+)V,乙交变电流的电压随时间的变化规律为u乙=311sin(100t+)V,比较甲、乙两电流( CD )
A.甲的峰值是282V,乙的峰值是622V
B.甲、乙的周期都是100s
C.甲的频率f甲等于乙的频率f乙
D.甲、乙的相位差不变,是
解析:甲、乙的峰值分别是141V和311V,A错误;甲、乙的周期T=≈6.28×10-2s,B错误;甲、乙的周期相等,频率也相等,即f甲=f乙,C正确;Δφ=φ甲-φ乙=,频率相同,相位差不变,D正确。