2019版物理人教版选修3-2训练：第五章 3 电感和电容对交变电流的影响
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3 电感和电容对交变电流的影响
课时过关·能力提升基础巩固
1.电阻、电容和电感三个物理量的单位及符号分别是( )
A.欧姆Ω、法拉F和亨利H
B.法拉F、欧姆Ω和亨利H
C.亨利H、欧姆Ω和法拉F
D.欧姆Ω、亨利H和法拉F
答案:A
2.(多选)对交变电流能通过电容器,下列说法正确的有( )
A.当电容器接到交流电源上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流
B.当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流
C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动
D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器
答案:BD
3.下列关于电容器、电感线圈在电路中作用的说法不正确的是( )
A.交变电流的频率越高,电流“通过”电容器的能力越强
B.交变电流的频率越高,电流“通过”电感线圈的能力越弱
C.电容器在电路中的作用是“通直流,阻交流”
D.电感线圈在电路中的作用是“通低频,阻高频”
解析:交变电流的频率越高,电容器容抗越小,电流“通过”电容器的能力越强,A项正
确;交变电流的频率越高,电感线圈的感抗越大,电流“通过”电感线圈的能力越弱,B
项正确;电容器的作用是“通交流,隔直流”,电感线圈的作用是“通低频,阻高频”,C项
错误,D项正确。
答案:C
4.下列说法正确的是( )
A.电感对交变电流的阻碍作用是因为电感存在电阻
B.电容对交变电流的阻碍作用是因为电容器的电阻
C.电感器、电容器和电阻一样,电流通过它们做功时都是电能只转化为内能
D.在交流电路中,电阻、感抗、容抗可以同时存在
解析:交变电流通过线圈时,在线圈上产生自感电动势,对电流的变化起到阻碍作用,
A错误;交变电流通过电容器时,电容器两极间的电压与电源电压相反,阻碍了电流
的流动,B错误;电流通过它们做功时,只有在电阻上产生热,在线圈上产生磁场能,在
电容器上产生电场能,故C错误,D正确。
答案:D
5.(多选)关于电子技术中的扼流圈,下列说法正确的是( )A.扼流圈是利用电感线圈对交变电流的阻碍作用来工作的
B.高频扼流圈的作用是允许低频交变电流通过,而阻碍高频交变电流通过
C.低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交变电流通过,还要阻碍低频交变电流通过
D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大
解析:扼流圈是利用变化的电流通过线圈时,感应出感应电动势,从而来阻碍电流的
变化的,故A正确;高频扼流圈是“通直流、通低频,阻高频”,故B正确;低频扼流圈
是“阻高频、阻低频,通直流”,故C正确;高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小,故D
错。
答案:ABC
6.如图所示,在电路两端接上交变电流,保持电压不变,使频率增大,发现各灯的亮
暗变化情况是灯1变暗、灯2变亮、灯3不变,则M、N、L处所接元件可能是 ( )
A.M为电阻,N为电容器,L为电感器
B.M为电阻,N为电感器,L为电容器
C.M为电感器,N为电容器,L为电阻
D.M为电容器,N为电感器,L为电阻
解析:因为电源频率增大时,电感器的感抗增大,电容器的容抗减小,电阻阻值不变,而
并联电路两端的电压不变,所以,与电感器串联的灯泡变暗,与电容器串联的灯泡变
亮,与电阻串联的灯泡亮度不变,选项C正确。
答案:C
7.(多选)如图所示,平行板电容器与灯泡串联,接在交流电源上灯泡正常发光,则( )
A.把电介质插入电容器,灯泡一定变亮
B.把电容器两极板间距离增大,灯泡变亮
C.把电容器两极板间距离增大,灯泡变暗
D.使交变电流频率增大,灯泡变暗
解析:把电介质插入电容器,电容增大,容抗减小,所以灯泡变亮,A对。电容器两极板
间距离增大,电容减小,容抗增大,所以灯泡变暗,C对,B错。交变电流频率增大,容抗
减小,灯泡变亮,D错。
答案:AC
8.如图所示,从ab端输入的交变电流含有高频和低频成分,为了使R上尽可能少
的含有高频成分,采用图示电路,其中L的作用是
,C的作用是 。 解析:因为L有“通低频、阻高频”的特点,因此L的作用是阻挡高频成分;而通过L
后还有少量的高频成分,利用C“通高频、阻低频”的特点,使绝大部分高频成分从
C流过。
答案:通低频、阻高频 通高频、阻低频
9.如图所示,一个判定A、B之间电源性质的仪器。其中L为低频扼流圈,若接通
电源后只有绿灯亮,则A、B之间是什么电源?若只有红灯亮或黄灯亮,A、B之间电
源又如何?
解析:由于电容器C具有隔直流的特性,故绿灯亮时,A、B之间必是交流电源,此时
红灯和黄灯都不亮。当A、B之间接入直流电源时,必须考虑二极管D1和D2的单
向导电性,所以A、B间接直流电源且A端是正极时红灯亮,A、B 间接直流电源且
B端是正极时黄灯亮。
答案:若接通电源后只有绿灯亮,A、B之间是交流电源。
若只有红灯亮或黄灯亮,A、B之间是直流电源且红灯亮时,A端为该直流电源的正
极;黄灯亮时,B端为该直流电源的正极。能力提升
1.直流电源的电压与交流电压的有效值相同,自感线圈的直流电阻不计,则灯泡
发光最强的图是( )
解析:电容器C、电感器L都对交变电流有阻碍作用,故A、B两图中灯泡不是最亮
的;C图中灯泡被短路,不亮;D图中电容器C有隔直流作用,所以D中灯泡最亮。
答案:D
2.两相同的白炽灯L1、L2接到如图所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与
电感线圈串联,当a、b处接电压最大值为Um,频率为f的正弦式交流电源时,两灯
都发光,且亮度相同。更换一个新的正弦式交流电源后,灯L1的亮度大于灯L2的亮
度,新电源的电压最大值和频率应满足什么条件( )
A.最大值仍为Um,而频率大于f
B.最大值仍为Um,而频率小于f
C.最大值大于Um,而频率仍为fD.最大值小于Um,而频率仍为f
解析:由于容抗随频率的增大而减小,感抗随频率的增大而增大,故电压不变而频率
变大时,L1的亮度大于L2的亮度,选项A正确,B错误;若只增大或减小电压,而频率
不变,则L1、L2同时变亮或变暗,故选项C、D错误。
答案:A
3.(多选)在如图所示的电路中,L为电感线圈,R为灯泡,电流表内阻为零,电压表
内阻无限大,交变电流的电压u=2202𝑠𝑖𝑛 100𝜋𝑡 𝑉。若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为 100 𝐻𝑧,下列说法正确的有( )
A.电流表示数增大 B.电压表示数增大
C.灯泡变暗D.灯泡变亮
解析:由u=22100πt V可得电源原来的频率为fHz=50 Hz。02𝑠𝑖𝑛 =𝜔2𝜋=100𝜋2𝜋
当电源频率由原来的50 Hz增为100 Hz时,线圈的感抗增大;在电压不变的情况下,
电路中的电流减小,选项A错误。
灯泡的电阻R是一定的,电流减小时,实际消耗的电功率(P=I2R)减小,灯泡变暗,选项
C正确,D错误。
因电源电压有效值不变,而灯泡两端电压减小,所以L两端电压增大,电压表示数增
大,选项B正确。
答案:BC
4.在如图所示的电路中,电源电动势为E,线圈L的电阻不计。下列判断正确的
是( )
A.闭合S稳定后,电容器两端电压为E
B.闭合S稳定后,电容器的a极板带正电
C.断开S的瞬间,电容器的a极板将带正电
D.断开S的瞬间,电容器的a极板将带负电
解析:闭合S稳定后,电容器被L短路,A、B错;断开S的瞬间,L中向左的电流减小,
给电容器充电,a板带正电,C对,D错。
答案:C
5.(多选)如图所示,电子技术中常用的电路。a、b是电路的输入端,其中输入的
高频电流用“”表示,低频电流用“~”表示,直流电流用“-”表示。关于负载电阻R中
通过的电流,有以下说法,其中正确的是( )
A.甲图中R通过的是低频电流
B.乙图中R通过的是高频电流
C.丙图中R通过的是直流电流
D.丁图中R通过的是高频电流
解析:题图甲中,电容器隔直流,R通过低频电流;题图乙中,电容器可以和高频电流形
成通路,R中通过低频电流;题图丙中,电容器电容C很大,容抗较小,可以通过低频电
流,则R中通过直流电流;题图丁中,电感器自感系数L很大,f越高,感抗越大,阻碍高
频电流通过,R中通过少量低频电流,故选项A、C正确。
答案:AC
6.(多选)“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高
音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器。音箱要将扩音机送来的含有不
同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所
携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。如图,音箱的电路图,高、
低频混合电流由a、b输入,L1和L2是线圈,C1和C2是电容器,则( )
A.甲扬声器是高频扬声器
B.C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器
C.L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D.L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流
解析:甲扬声器中,L1串联在电路中,对高频电流的阻碍作用很大,对低频电流阻碍作
用较小;C1并联在电路中,对高频电流的阻碍作用小,可以给高频电流提供通路,使低
频电流通过扬声器传出,所以甲为低频扬声器。乙扬声器中,C2串联在电路中,对低
频电流的阻碍作用很大,对高频电流的阻碍作用较小;L2并联在电路中,对低频电流
的阻碍作用较小,可以给低频电流提供通路,使高频电流通过扬声器传出,所以乙为
高频扬声器。
答案:BD
7.★如图所示,L1、L2、L3为三个相同的灯泡,a、b、c为与之串联的三个元件,
E1为直流电源,E2为交流电源。当开关S接“1”时,L1、L2两灯均正常发光,L3灯不
亮;当开关S接“2”时,L1灯仍正常发光,L2灯变暗,L3灯正常发光。由此可知,a元件
应是 ,b元件应是 ,c元件应是 。
