高中物理 第5章 交變電流 3 電感和電容對交變電流的影響課時作業(yè) 新人教版選修3-2

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3 電感和電容對交變電流的影響 1．對電容器能通交變電流的原因，下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)電容器接到交流電源上時，因為有自由電荷通過電容器，電路中才有交變電流 B．當(dāng)電容器接到交流電源上時，電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中才有交變電流 C．在有電容器的交流電路中，沒有電荷定向移動 D．在有電容器的交流電路中，沒有電荷通過電容器 解析：　電容器實(shí)質(zhì)上是通過反復(fù)充、放電來實(shí)現(xiàn)通電的，并無電荷流過電容器． 答案：　BD 2．對低頻扼流圈的說法正確的是(　　) A．自感系數(shù)很小，對直流有很大的阻礙作用 B．自感系數(shù)很大，對低頻交流有很大的阻礙作用 C．自感系數(shù)很大，對高頻交流有很小的阻礙作用 D．自感系數(shù)很大，對直流無阻礙作用 解析：　低頻扼流圈的自感系數(shù)較大，它對電流的阻礙作用是“通直流，阻交流”，即對低頻交流有較大的阻礙作用，由于線圈本身有電阻，所以對直流也有阻礙作用，應(yīng)選B. 答案：　B 3．關(guān)于電阻、電感、電容對電流作用的說法正確的是(　　) A．電阻對直流電和交流電的阻礙作用相同 B．電感對直流電和交流電均有阻礙作用 C．電容器兩極板間是絕緣的，故電容支路上沒有電流通過 D．交變電流的頻率增加時，電阻、電感、電容的變化情況相同 解析：　電阻的阻值對直流電和交流電相同，A正確；電感對直流電沒有阻礙作用，對交流電有阻礙作用，B錯誤；由于電容器不斷地充放電，電路中存在充電電流和放電電流，C錯誤；電阻的阻值與交流電的頻率無關(guān)，感抗隨交流電頻率的增大而增大，容抗隨交流電頻率的增大而減小，D錯誤． 答案：　A 4．關(guān)于電容對交變電流的影響，下列說法正確的是(　　) A．對一只給定的電容器來說它對任何頻率的交變電流的阻礙作用都相同 B．同一只電容器對高頻交變電流的容抗大于對低頻交變電流的容抗 C．同一只電容器對高頻交變電流的容抗小于對低頻交變電流的容抗 D．同一只電容器對高頻交變電流的容抗等于對低頻交變電流的容抗 解析：　電容器的容抗跟交流電的頻率成反比，頻率越大，容抗越小，對交變電流的阻礙作用就越?。? 答案：　C 5．如圖所示，白熾燈和電容器串聯(lián)后接在交變電源的兩端，當(dāng)交變電源的頻率增加時(　　) A．電容器電容增加　　　 B．電容器電容減小 C．電燈變暗 D．電燈變亮 解析：　容器的電容是由電容器本身的特性所決定的，與外加的交變電源的頻率無關(guān)，選項A和B是錯誤的．當(dāng)交變電源的頻率增加時，電容器充放電的速度加快，電容器的容抗減小，電流增大，電燈變亮．選項C錯D對． 答案：　D 6.在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的電流既有高頻成分又有低頻成分，如果只需把低頻成分輸送到下一級裝置，如圖所示，則下列做法合理的是(　　) A．在a、b間接入一個電容器 B．在a、b間接入一個低頻扼流圈 C．在a、b間接入一個高頻扼流圈 D．在ab間接入一個電容器或高頻或低頻扼流圈都可以 解析：　假設(shè)接入電容器，通過的是高頻電流，不符合題意，故應(yīng)接入線圈，通過的是低頻電流，故應(yīng)接高頻扼流圈，故C正確． 答案：　C 7．如圖所示，甲、乙兩圖中用交流電源，丙、丁兩圖中用直流電源，各電路圖中燈泡、電容器、電壓表示數(shù)都相同，則下列說法正確的是(　　) A．燈L1比燈L2亮 B．燈L3也能發(fā)光，但亮度最暗 C．燈L2和L4亮度相同 D．燈L4比燈L1亮 解析：　電壓表示數(shù)相同，說明交流電的有效值相同．甲圖中電容器與燈L1串聯(lián)，電容器對電流有阻礙作用；乙圖中電容器與燈L2并聯(lián)，交變電流全部通過燈L2；丙圖中電容器與燈L3串聯(lián)且是直流電源，電容器隔直通交，所以沒有電流流過燈L3，燈L3不亮；丁圖中電容器與燈L4并聯(lián)，電流全部流過燈L4.綜合以上分析，C、D兩項正確． 答案：　CD 8．有一個電阻極小的導(dǎo)線繞制成的線圈接在交流電源上，如果電源的電壓峰值保持一定，下列哪種情況下，通過繞圈的電流最小(　　) A．所加電源的頻率為50 Hz B．所加電源的頻率為100 Hz C．所加電源的頻率為50 Hz，線圈的匝數(shù)較少 D．在線圈中加入鐵芯，所加電源的頻率為100 Hz 解析：　電壓峰值不變，則電源電壓的有效值就不變，當(dāng)交變電流的頻率越大，線圈的自感系數(shù)越大時，感抗越大，電流越小，故選D. 答案：　D 9．在頻率為f的交變電路中，如圖所示，把開關(guān)S依次分別接通R、C、L支路，這時通過各支路的電流的有效值相等．若將交變電流的頻率提高到2f，維持其他條件不變，則下列幾種情況中，不正確的是(　　) A．通過R的電流有效值不變 B．通過C的電流有效值變大 C．通過L的電流有效值變小 D．通過R、C、L的電流有效值都不變 解析：　電阻對交變電流阻礙作用的大小與電流的頻率無關(guān)，因此通過電阻的電流的有效值不變；電感對交變電流阻礙作用的大小用感抗表示，線圈的自感系數(shù)越大，電流的頻率越高，自感電動勢就越大，即線圈對電流的阻礙作用就越大，感抗也就越大，因此通過電感的電流的有效值變?。浑娙萜鲗蛔冸娏髯璧K作用的大小用容抗表示，電容一定時，在相同的電壓下電容器容納的電荷量一定，頻率越高，充、放電的時間越短，充、放電的電流越大，容抗越小，因此通過電容器的電流的有效值變大．故正確答案為A、D. 答案：　AD 10．在電子技術(shù)中，從某一裝置輸出的交變電流常常既有高頻成分，又有低頻成分，若只需要把低頻成分輸送到后一級裝置中，那么要在這兩級電路之間接一電路元件是(　　) A．電感線圈 B．電容器 C．電阻 D．二極管 解析：　應(yīng)將電容器并聯(lián)接入電路，如圖所示，電容器對高頻成分容抗小，易通過；對低頻成分容抗大，輸入到下一級，有這種作用的電容器叫高頻旁路電容． 答案：　B 11．兩個相同的白熾燈泡L1和L2接到如圖所示的電路中，燈L1與電容器串聯(lián)，燈L2與電感線圈串聯(lián)．當(dāng)a、b間接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源時，兩燈都發(fā)光，且亮度相同．更換一個新的正弦交流電源后，燈L1的亮度低于燈L2的亮度，新電源兩極的電壓最大值和頻率可能是(　　) A．最大值仍為Um，而頻率大于f B．最大值仍為Um，而頻率小于f C．最大值大于Um，而頻率仍為f D．最大值小于Um，而頻率仍為f 解析：　更換新電源后，燈L1的亮度低于燈L2的亮度，說明電容器的容抗增大，電感的感抗減小．由頻率對容抗、感抗的影響可知新電源頻率減小，所以B正確． 答案：　B 12．如圖所示電路中，L為電感線圈，D為燈泡，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無限大，交流電源的電壓u＝220 sin 100πt (V)．若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為100 Hz，下列說法正確的有(　　) A．電流表示數(shù)增大 B．電壓表示數(shù)增大 C．燈泡變暗 D．燈泡變亮 解析：　由u＝220sin 100πt (V)，可得電源原來的頻率為f＝＝ Hz＝50 Hz，當(dāng)電源頻率由原來的50 Hz增為100 Hz時，線圈的感抗增大，在電壓不變的情況下，電路中的電流減小，A項錯誤；燈泡的電阻R是一定的，電流減小時，實(shí)際消耗的電功率P＝I2R減小，燈泡變暗，C項正確，D項錯誤；電壓表與電感線圈并聯(lián)，其示數(shù)為線圈兩端的電壓UL，設(shè)燈泡兩端電壓為UD，則電源電壓的有效值U＝UL＋UD.因UD＝IR，故電流I減小時，UD減小，因電源電壓有效值保持不變，故UL＝(U－UD)增大，B項正確．故正確答案為BC. 答案：　BC 13．用電壓表檢查如圖所示的電路中的故障，測量Uad＝5.0 V，Uab＝0，Ubc＝5.0 V，Ucd＝0.則電路故障可能是(　　) A．滑動變阻器R1斷路 B．電容器C被擊穿 C．電阻R2斷路 D．電感線圈L斷路 解析：　當(dāng)用電壓表去判斷電路故障時，如果電壓表的兩接線 柱能與電源的兩極接通，而與電壓表兩接線柱相并聯(lián)的那部分電路沒有完全短路，電壓表就會有示數(shù)．即當(dāng)電壓表有示數(shù)時，電源兩極與電壓表兩接線柱間的電路無斷點(diǎn)．由題意Uad＝Ubc＝5.0 V可知ab、cd間為通路，A、C錯誤；若電容器被擊穿，則Ubc將為零，B錯誤．故正確答案為D. 答案：　D 14．某一電學(xué)黑箱內(nèi)可能有電容器、電感線圈、定值電阻等元件，在接線柱間以如圖所示的“Z”字形連接(兩接線柱間只有一個元件)．為了確定各元件種類，小華同學(xué)把DIS計算機(jī)輔助實(shí)驗系統(tǒng)中的電流傳感器(相當(dāng)于電流表)與一直流電源、滑動變阻器、開關(guān)串聯(lián)后，分別將AB、BC、CD接入電路，閉合開關(guān)，計算機(jī)顯示的電流隨時間變化的圖象分別如圖中a、b、c所示，則如下判斷中正確的是(　　) A．A、B間是電容器 B．B、C間是電感線圈 C．C、D間是電容器 D．C、D間是定值電阻 解析：　電容器的特性是：閉合開關(guān)后，瞬間充電結(jié)束后，電路中不再有電流，a對應(yīng)的AB應(yīng)是電容器，A對；電感線圈對變化的電流有阻礙作用，對恒定電流無阻礙作用，BC間為電感線圈，B正確；定值電阻的特性是加恒定電壓，瞬間即產(chǎn)生恒定的電流，D正確． 答案：　ABD