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

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3 電感和電容對(duì)交變電流的影響 1．對(duì)電容器能通交變電流的原因，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．當(dāng)電容器接到交流電源上時(shí)，因?yàn)橛凶杂呻姾赏ㄟ^(guò)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(shí)，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(méi)有電荷定向移動(dòng) D．在有電容器的交流電路中，沒(méi)有電荷通過(guò)電容器 解析：　電容器實(shí)質(zhì)上是通過(guò)反復(fù)充、放電來(lái)實(shí)現(xiàn)通電的，并無(wú)電荷流過(guò)電容器． 答案：　BD 2．對(duì)低頻扼流圈的說(shuō)法正確的是(　　) A．自感系數(shù)很小，對(duì)直流有很大的阻礙作用 B．自感系數(shù)很大，對(duì)低頻交流有很大的阻礙作用 C．自感系數(shù)很大，對(duì)高頻交流有很小的阻礙作用 D．自感系數(shù)很大，對(duì)直流無(wú)阻礙作用 解析：　低頻扼流圈的自感系數(shù)較大，它對(duì)電流的阻礙作用是“通直流，阻交流”，即對(duì)低頻交流有較大的阻礙作用，由于線(xiàn)圈本身有電阻，所以對(duì)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(duì)電流作用的說(shuō)法正確的是(　　) A．電阻對(duì)直流電和交流電的阻礙作用相同 B．電感對(duì)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(méi)有電流通過(guò) D．交變電流的頻率增加時(shí)，電阻、電感、電容的變化情況相同 解析：　電阻的阻值對(duì)直流電和交流電相同，A正確；電感對(duì)直流電沒(méi)有阻礙作用，對(duì)交流電有阻礙作用，B錯(cuò)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(cuò)誤；電阻的阻值與交流電的頻率無(wú)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(cuò)誤． 答案：　A 4．關(guān)于電容對(duì)交變電流的影響，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．對(duì)一只給定的電容器來(lái)說(shuō)它對(duì)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(duì)高頻交變電流的容抗大于對(duì)低頻交變電流的容抗 C．同一只電容器對(duì)高頻交變電流的容抗小于對(duì)低頻交變電流的容抗 D．同一只電容器對(duì)高頻交變電流的容抗等于對(duì)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(duì)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(shí)(　　) 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(wú)關(guān)，選項(xiàng)A和B是錯(cuò)誤的．當(dāng)交變電源的頻率增加時(shí)，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(xiàng)C錯(cuò)D對(duì)． 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(jí)裝置，如圖所示，則下列做法合理的是(　　) A．在a、b間接入一個(gè)電容器 B．在a、b間接入一個(gè)低頻扼流圈 C．在a、b間接入一個(gè)高頻扼流圈 D．在ab間接入一個(gè)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(guò)的是高頻電流，不符合題意，故應(yīng)接入線(xiàn)圈，通過(guò)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(shuō)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(shuō)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(duì)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(guò)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(méi)有電流流過(guò)燈L3，燈L3不亮；丁圖中電容器與燈L4并聯(lián)，電流全部流過(guò)燈L4.綜合以上分析，C、D兩項(xiàng)正確． 答案：　CD 8．有一個(gè)電阻極小的導(dǎo)線(xiàn)繞制成的線(xiàn)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(guò)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(xiàn)圈的匝數(shù)較少 D．在線(xiàn)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(xiàn)圈的自感系數(shù)越大時(shí)，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(kāi)關(guān)S依次分別接通R、C、L支路，這時(shí)通過(guò)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(guò)R的電流有效值不變 B．通過(guò)C的電流有效值變大 C．通過(guò)L的電流有效值變小 D．通過(guò)R、C、L的電流有效值都不變 解析：　電阻對(duì)交變電流阻礙作用的大小與電流的頻率無(wú)關(guān)，因此通過(guò)電阻的電流的有效值不變；電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小用感抗表示，線(xiàn)圈的自感系數(shù)越大，電流的頻率越高，自感電動(dòng)勢(shì)就越大，即線(xiàn)圈對(duì)電流的阻礙作用就越大，感抗也就越大，因此通過(guò)電感的電流的有效值變??；電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小用容抗表示，電容一定時(shí)，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(shí)間越短，充、放電的電流越大，容抗越小，因此通過(guò)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(jí)裝置中，那么要在這兩級(jí)電路之間接一電路元件是(　　) A．電感線(xiàn)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(duì)高頻成分容抗小，易通過(guò)；對(duì)低頻成分容抗大，輸入到下一級(jí)，有這種作用的電容器叫高頻旁路電容． 答案：　B 11．兩個(gè)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(xiàn)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(shí)，兩燈都發(fā)光，且亮度相同．更換一個(gè)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(shuō)明電容器的容抗增大，電感的感抗減小．由頻率對(duì)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(xiàn)圈，D為燈泡，電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無(wú)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(shuō)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(lái)的頻率為f＝＝ Hz＝50 Hz，當(dāng)電源頻率由原來(lái)的50 Hz增為100 Hz時(shí)，線(xiàn)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(xiàng)錯(cuò)誤；燈泡的電阻R是一定的，電流減小時(shí)，實(shí)際消耗的電功率P＝I2R減小，燈泡變暗，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；電壓表與電感線(xiàn)圈并聯(lián)，其示數(shù)為線(xiàn)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(shí)，UD減小，因電源電壓有效值保持不變，故UL＝(U－UD)增大，B項(xiàng)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(cè)量Uad＝5.0 V，Uab＝0，Ubc＝5.0 V，Ucd＝0.則電路故障可能是(　　) A．滑動(dòng)變阻器R1斷路 B．電容器C被擊穿 C．電阻R2斷路 D．電感線(xiàn)圈L斷路 解析：　當(dāng)用電壓表去判斷電路故障時(shí)，如果電壓表的兩接線(xiàn) 柱能與電源的兩極接通，而與電壓表兩接線(xiàn)柱相并聯(lián)的那部分電路沒(méi)有完全短路，電壓表就會(huì)有示數(shù)．即當(dāng)電壓表有示數(shù)時(shí)，電源兩極與電壓表兩接線(xiàn)柱間的電路無(wú)斷點(diǎn)．由題意Uad＝Ubc＝5.0 V可知ab、cd間為通路，A、C錯(cuò)誤；若電容器被擊穿，則Ubc將為零，B錯(cuò)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(xiàn)圈、定值電阻等元件，在接線(xiàn)柱間以如圖所示的“Z”字形連接(兩接線(xiàn)柱間只有一個(gè)元件)．為了確定各元件種類(lèi)，小華同學(xué)把DIS計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)串聯(lián)后，分別將AB、BC、CD接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，計(jì)算機(jī)顯示的電流隨時(shí)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(xiàn)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(kāi)關(guān)后，瞬間充電結(jié)束后，電路中不再有電流，a對(duì)應(yīng)的AB應(yīng)是電容器，A對(duì)；電感線(xiàn)圈對(duì)變化的電流有阻礙作用，對(duì)恒定電流無(wú)阻礙作用，BC間為電感線(xiàn)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