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[课时跟踪训练](时间30分钟，满分60分)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如图1所示，已知交流电源的电动势为e＝220sin100πt V，电阻R＝2 200 Ω，则电路中交流电流表和电压表的示数分别为 ( )A．0.1 A,220 V图1B．0.1 A,220 VC．0.1 A,220 VD．0.1 A,220 V解析：交流电流表、电压表的读数都为有效值，所以U＝ V＝220 V，I＝＝ A＝0.1A，所以选D。答案：D2．阻值为10 Ω的电阻接到电压波形如图2所示的交流电源上。以下说法中正确的是()A．电压的有效值为10 VB．通过电阻的电流有效值为 A图2C．电阻消耗的电功率为5 WD．电阻每秒钟产生的热量为10 J解析：根据图象可知电压最大值为Um＝10 V，有效值为U＝ V，电流有效值为I＝＝ A，电阻消耗的电功率为P＝I2R＝()2×10 W＝5 W。每秒种产生的热量为Q＝Pt＝5 J。答案：BC3．一电阻接一直流电源，通过4 A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电源，它的热功率变为，则该交流电电流的最大值为( )A．4 A B．6 AC．2 A D．4 A解析：由P＝I2R得R＝＝，接交流电时，＝I′2，2I′2＝16。I′＝ A，所以Im＝ I′＝4A。应选A。答案：A4．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3所示，此空调器运转1 h用电( )1
图3A．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15 min，前5 min为0.5 kW，后10min为2 kW。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＝0.5 kW，P2＝2 kW代入得：P＝1.5 kW。此空调1 h用电W＝Pt＝1.5度。答案：B5．一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4甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图4乙所示，则()图4A．电压表V的示数为220 VB．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484 WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J解析：由题图甲知Em＝220 V，则电源电动势有效值E＝＝220 V，I＝＝ A＝2.2 A，V表示数亦即路端电压有效值U＝IR＝2.2×95 V＝209 V，A错；线框每转一圈，电流方向改变两次，故每秒钟电流方向改变n＝×2＝×2次＝100次，B错；由P灯＝UI得：P灯＝209×2.2 W＝459.8 W，C错；由Q＝I2rt得：Qr＝2.22×5×12 J＝24.2 J，D正确。答案：D6．在阻值为70 Ω的电阻中通以正弦交变电流，测得在10 min内放出的热量为2.1×104 J，则此交变电流的最大值为( )A．0.24 A B．0.5 AC．0.707 A D．1 A2
解析：根据Q＝I2Rt得I＝ A，所以Im＝ I＝1 A。答案：D7．正弦交变电源与电阻R、交流电压表按图5甲所示的方式连接，R＝10 Ω，交流电压表的示数是10 V，图5乙是交变电源输出电压U随时间t变化的图象，则()图5A．通过R的电流IR随时间t变化的规律是IR＝cos 100πt AB．通过R的电流IR随时间t变化的规律是IR＝cos 50πt AC．R两端的电压UR随时间t变化的规律是UR＝5cos 100πt VD．R两端的电压UR随时间t变化的规律是UR＝5cos 50πt V解析：交流电压表测的是有效值 U＝10 V，电压的最大值Um＝10 V 。由图象可得电阻R两端交流电压的瞬时值UR＝10cos 100πt V，通过R上的电流有效值I＝＝ A＝1A，则最大值Im＝ A，其瞬时值为IR＝cos 100πt A。答案：A8．频率为50 Hz的交变电流，其电压u＝120sinωt V，把它加在激发电压、熄灭电压均为85 V的霓虹灯的两端，则在半个周期内霓虹灯点亮的时间是()A. s B. sC. s D. s解析：该交变电压的周期T＝ s＝0.02 s，电压的最大值Um＝120 V≈170 V＝2×85V。作出交变电压的u－t图象如图所示，由于加在霓虹灯两端电压大于85 V时灯管才发光，由图象可知在半个周期内灯管点亮的时间是Δt＝t2－t1，u＝170sin(2πft)V＝85 V则2πft1＝，t1＝ s2πft2＝，t2＝ s所以Δt＝t2－t1＝ s即霓虹灯在半个周期内被点亮的时间为 s。3
多少知(已？线圈与外电路总电阻为R)解析：线圈产生感应电动势的最大值为：Em＝nBωS，有效值为E＝＝nBωS，线圈中电流的有效值为I＝＝，电热功率为P＝I2R＝，在T/4时间内产生的内
能的：Q＝P·＝，即外力做为功为W外＝Q＝。答案：4
答案：C二、非选择题(本题共2小题，每小题10分，共20分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)9．一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈的匝数n＝100匝，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系如图6甲所示，发电机线圈的电阻r＝5 Ω，外电路电阻R＝95 Ω。求串联在外电路中的交流电流表的读数。图6解析：感应电动势的最大值：Em＝nBSω＝nΦmω设线圈在磁场中转动的周期为T，则有ω＝根据欧姆定律，电路中的电流的最大值为：Im＝有效值：I＝Im由题中给定的Φ－t图象可得：Φm＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2 s解以上各式，并代入数据，得：I＝1.41 A。答案：1.41 A10．n匝矩形线圈，面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴，以角速度ω做匀速转动，外电路闭合。若从线圈通过中性面时开始计时，则经过个周期，外力做功为
图3A．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15 min，前5 min为0.5 kW，后10min为2 kW。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＝0.5 kW，P2＝2 kW代入得：P＝1.5 kW。此空调1 h用电W＝Pt＝1.5度。答案：B5．一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4甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图4乙所示，则()图4A．电压表V的示数为220 VB．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484 WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J解析：由题图甲知Em＝220 V，则电源电动势有效值E＝＝220 V，I＝＝ A＝2.2 A，V表示数亦即路端电压有效值U＝IR＝2.2×95 V＝209 V，A错；线框每转一圈，电流方向改变两次，故每秒钟电流方向改变n＝×2＝×2次＝100次，B错；由P灯＝UI得：P灯＝209×2.2 W＝459.8 W，C错；由Q＝I2rt得：Qr＝2.22×5×12 J＝24.2 J，D正确。答案：D6．在阻值为70 Ω的电阻中通以正弦交变电流，测得在10 min内放出的热量为2.1×104 J，则此交变电流的最大值为( )A．0.24 A B．0.5 AC．0.707 A D．1 A2
解析：根据Q＝I2Rt得I＝ A，所以Im＝ I＝1 A。答案：D7．正弦交变电源与电阻R、交流电压表按图5甲所示的方式连接，R＝10 Ω，交流电压表的示数是10 V，图5乙是交变电源输出电压U随时间t变化的图象，则()图5A．通过R的电流IR随时间t变化的规律是IR＝cos 100πt AB．通过R的电流IR随时间t变化的规律是IR＝cos 50πt AC．R两端的电压UR随时间t变化的规律是UR＝5cos 100πt VD．R两端的电压UR随时间t变化的规律是UR＝5cos 50πt V解析：交流电压表测的是有效值 U＝10 V，电压的最大值Um＝10 V 。由图象可得电阻R两端交流电压的瞬时值UR＝10cos 100πt V，通过R上的电流有效值I＝＝ A＝1A，则最大值Im＝ A，其瞬时值为IR＝cos 100πt A。答案：A8．频率为50 Hz的交变电流，其电压u＝120sinωt V，把它加在激发电压、熄灭电压均为85 V的霓虹灯的两端，则在半个周期内霓虹灯点亮的时间是()A. s B. sC. s D. s解析：该交变电压的周期T＝ s＝0.02 s，电压的最大值Um＝120 V≈170 V＝2×85V。作出交变电压的u－t图象如图所示，由于加在霓虹灯两端电压大于85 V时灯管才发光，由图象可知在半个周期内灯管点亮的时间是Δt＝t2－t1，u＝170sin(2πft)V＝85 V则2πft1＝，t1＝ s2πft2＝，t2＝ s所以Δt＝t2－t1＝ s即霓虹灯在半个周期内被点亮的时间为 s。3
多少知(已？线圈与外电路总电阻为R)解析：线圈产生感应电动势的最大值为：Em＝nBωS，有效值为E＝＝nBωS，线圈中电流的有效值为I＝＝，电热功率为P＝I2R＝，在T/4时间内产生的内
能的：Q＝P·＝，即外力做为功为W外＝Q＝。答案：4
答案：C二、非选择题(本题共2小题，每小题10分，共20分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)9．一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈的匝数n＝100匝，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系如图6甲所示，发电机线圈的电阻r＝5 Ω，外电路电阻R＝95 Ω。求串联在外电路中的交流电流表的读数。图6解析：感应电动势的最大值：Em＝nBSω＝nΦmω设线圈在磁场中转动的周期为T，则有ω＝根据欧姆定律，电路中的电流的最大值为：Im＝有效值：I＝Im由题中给定的Φ－t图象可得：Φm＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2 s解以上各式，并代入数据，得：I＝1.41 A。答案：1.41 A10．n匝矩形线圈，面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴，以角速度ω做匀速转动，外电路闭合。若从线圈通过中性面时开始计时，则经过个周期，外力做功为
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