2019高中物理第五章交变电流课时作业九电感和电容对交变电流的影响含解析新人教版选修.docx

电感和电容对交变电流的影响1关于电感对交变电流的影响，下列说法正确的是()A电感不能通直流电流，只能通交变电流B电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C同一个电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小D同一个电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小【解析】电感线圈可以通直流，A错；电感对不同频率的交变电流阻碍作用不同，B错；同一电感线圈对高频交流电阻碍作用大，D错，C正确【答案】C2(多选)关于感抗，下列说法中正确的是()A感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化B感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关C感抗虽然对交变电流有阻碍作用，但不消耗能量D感抗是线圈的电阻产生的【解析】交流通过线圈时，由于电流时刻变化，在线圈中产生感应电动势感应电动势总是阻碍电流的变化，这就是产生感抗的原因，A正确，D错误频率越高，电流变化越快，自感电动势越大，线圈自感系数越大，对电流变化的阻碍作用越大，感抗越大，B正确电感不是耗能元件，是储能元件，它储存的能量用来与电能转换，并不消耗，C正确【答案】ABC3(多选)对交变电流能够通过电容器的正确理解是()A在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动B在有电容器的交流电路中，有电荷定向移动C当电容器接到交变电源上时，电容器交替进行充、放电，电路中才有交变电流D当电容器接到交变电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流【解析】电容器能够通过交变电流，是通过电容器交替充、放电而进行的，实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，故C对，D错既然电容器交替充、放电，电路中就有了电荷的定向移动，故B对，A错【答案】BC4电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是()A电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频B电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频C电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频D电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频【解析】电感线圈的作用是“通直流、阻交流，通低频、阻高频”，电容器的作用是“通交流、隔直流，通高频、阻低频”，所以C项正确【答案】C图53145(2014济南中学检测)两只相同的白炽灯L1、L2接到如图5314所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感器串联，当a、b处接电压最大值为Um、频率为f的正弦式电流源时，两灯都发光，且亮度相同更换一个新的正弦式电流源后灯L1的亮度大于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是()A最大值仍为Um，而频率大于fB最大值仍为Um，而频率小于fC最大值小于Um，而频率仍为fD最大值大于Um，而频率仍为f【解析】灯L1的亮度大于L2的亮度，这是因为交流电频率增大，容抗减小，L1变亮，又频率增大，感抗增大，L2变暗【答案】A6(2014台州中学高二检测)直流电源的电压与交流电源电压的有效值相同，自感线圈的直流电阻不计，则灯泡发光最亮的是图中的 ()【解析】电容C、电感L都对交流电有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，不亮；D图中电容C有隔直流作用，所以D中灯泡最亮【答案】D图53157如图5315所示，在电路两端加上正弦式电流，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是()AM为电阻，N为电容器，L为电感线圈BM为电感线圈，N为电容器，L为电阻CM为电容器，N为电感线圈，L为电阻DM为电阻，N为电感线圈，L为电容器【解析】当交变电流的频率增大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，由灯1变亮，灯2变暗可知M为电容器，N为电感线圈，而电阻与交变电流的频率无关，故L为电阻，C正确【答案】C8如图5316所示，从某一装置中输出的电流既有交流成分，又有直流成分，现要把交流成分输送给下一级，有关甲、乙两图的说法正确的是()图5316A应选甲图电路，其中C的电容要大B应选甲图电路，其中C的电容要小C应选乙图电路，其中C的电容要大D应选乙图电路，其中C的电容要小【解析】要把交流成分输送给下一级，则电容器要起到“隔直流，通交流”的作用，故应选用乙图电路，要使交流成分都顺利通过电容器而输送到下一级，需容抗较小，容抗与电容成反比，故应选C.【答案】C图53179如图5317所示，电路由交变电源供电，最大电压保持不变，如果交变电流的频率升高，则下列说法中正确的是()A电容器上的电荷量最大值增大B电容器容抗增大C电路中灯泡亮度变亮D电路中灯泡亮度变暗【解析】本题考查电容对交流的阻碍作用电容器上的电荷量是QCU，它决定于电容器的电容和电容器两板间的电压，与交变电流的频率无关，因此选项A错；当交变电流的频率升高时，电容器的容抗减小，灯泡的亮度变亮，故选项C正确，选项D错；交流电频率越高，容抗越小，故选项B错【答案】C图531810如图5318所示，L1、 L2和L3是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，L3与一个定值电阻R串联当a、b间接电压有效值为U、频率为f的正弦式交流电源时，三只灯泡的亮度相同现在a、b间接另一正弦式交流电源，发现灯泡L1变亮、L2变暗、L3亮度不变由此可知，另一正弦式交流电源可能是() A电压有效值仍为U，而频率大于fB电压有效值大于U，而频率大于fC电压有效值仍为U，而频率小于fD电压有效值小于U，而频率大于f【解析】电阻对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关，由L3亮度不变可知，电压的有效值不变；电感线圈对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示，电流的频率越高，感抗也就越大，因此，通过电感线圈的电流的有效值变小；电容器对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示，电容一定时，在相同的电压下电容器容纳的电荷一定，频率越高，充(放)电的时间越短，充(放)电的电流越大，容抗越小，因此，通过电容器的电流的有效值变大由L1变亮、L2变暗可知，频率大于f，所以A正确【答案】A11(多选)如图5319所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计以下判断不正确的是()图5319A闭合S稳定后，电容器两端电压为EB闭合S稳定后，电容器的a极板不带电C断开S后的很短时间里，电容器的a极板将带正电D断开S后的很短时间里，电容器的a极板将带负电【解析】闭合S稳定后，线圈L相当于导线，则电容器被短路，则其电压为零，故A错误；当闭合S稳定后，电容器被短路，则其电压为零，电容器的a极板不带电，故B正确；断开S的瞬间，线圈L中电流减小，产生自感电动势，相当于电源，给电容器充电，根据线圈的电流方向不变，则电容器的a极板将带正电故C正确，D错误【答案】AD12(多选)(2014徐州高二检测)某同学在研究电容器、电感器对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图5320所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡当双刀双掷开关置于3、4时，电路与交流电源接通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是()图5320A当开关置于1、2时，稳定后L1亮、L2不亮B当开关置于3、4时，频率增加且稳定后，L1变亮、L2变暗C当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L1将会立即熄灭D当开关从置于1、2的稳定状态下突然断开，L1不会立即熄灭【解析】如果开关置于1、2时，接直流电，电流稳定后能通过电感器，而不能通过电容器，所以L1亮，L2不亮，A项正确；稳定后突然断开，L、L1、L2、C能构成充放电回路，由于自感现象，L1、L2将慢慢熄灭，故D正确，C错；当置于3、4时，且交流电频率增大，则感抗增大，容抗减小，所以L1变暗，L2变亮，故B错【答案】AD13(多选)如图5321所示，某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过为了保护输电线不至于被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过电线穿管的方案有两种：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如果输电导线输送的电流很大，那么，以下说法正确的是()图5321A无论输送的电流是恒定电流还是交变电流甲、乙两方案都是可行的B若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的C若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的D若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的【解析】恒定电流对于一根还是两根钢管毫无影响，但交变电流通过的导线和钢管之间形成电容器，对交变电流有阻碍作用，而两根线从一根钢管中穿过，因任一时刻电流的方向都等大反向，产生的影响可互相抵消【答案】BC图532214如图5322所示，两位同学利用图示装置做实验，第一位同学使ab在导轨上匀速运动，第二位同学使ab在导轨上做变速运动，但两位同学对ab杆做的功一样多，第一位同学的方法使小灯泡消耗电