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第十三章 交变电流电磁场与电磁波 第3讲电感 电容对交变电流的作用 电磁场和电磁波 重点难点诠释 04 典型例题剖析 06 适时仿真训练 09 目录 重点难点诠释 跟踪练习1 2007 南京调研 两个相同的灯泡l1和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um 频率为f的正弦交流电源时 两灯都发光 且亮度相同 更换一个新的正弦交流电源后 灯l1的亮度高于灯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 最大值大于um 而频率仍为fd 最大值小于um 而频率仍为f 答案 a 解析 电压最大值不变 则其有效值也不变 当频率变大时 容抗变小 感抗变大 故l1变亮 l2变暗 即灯l1的亮度高于灯l2的亮度 a项正确 b项错误 若最大值大于um 频率不变 容抗 感抗均不变 故l1 l2的亮度都增大 但亮度相同 c项错误 同理d项错误 跟踪练习2下图是几种反映电场随时间变化的图象 能够产生磁场的是 能够形成电磁波的是 重点难点诠释 答案 bcdece 解析 稳定的电场周围没有磁场 均匀变化的电场周围空间产生稳定的磁场 非均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场 振荡电场周围产生振荡的磁场 典型例题剖析 例2如图所示 三个灯泡是相同的 而且耐压足够 电源内阻忽略 当单刀双掷开关s接a时 三个灯亮度相同 当s接b时 a 三个灯亮度相同b 甲灯最亮 丙灯不亮c 甲灯和乙灯亮度相同 丙灯不亮d 只有丙灯不亮 乙灯最亮 解析 开关s接a时 甲 乙 丙三个支路的均有交流电通过 开关s接b时 电路处于直流工作状态 电容c 隔直 通交 电感l 阻交 通直 r对交 直流有相同的阻抗 可判断此时电路中i丙 0 i甲不变 i乙增大 又因为灯泡亮度与热功率 p i2r 成正比 所以只有丙灯不亮 乙灯最亮 故选d 答案 d 典型例题剖析 例4如右图所示 内壁光滑 水平放置的玻璃圆环内 有一直径略小于环口径的带正电的小球 正以速率v0沿逆时针方向匀速转动 若在此空间突然加上竖直向上 磁感应强度b随时间成正比增加的变化磁场 设小球运动过程中的电荷量不变 那么 a 小球对玻璃杯的压力不断增大b 小球受到的磁场力不断增大c 小球先沿逆时针方向做减速运动 过一段时间后 沿顺时针方向做加速运动d 磁场力一直对小球不做功 典型例题剖析 答案 cd 解析 因为玻璃杯处在均匀变化的磁场内 在周围产生稳定的涡旋电场 对带正电的小球做功 由楞次定律 判断电场方向为顺时针方向 在电场力的作用下 小球先沿逆时针方向做减速运动 过一段时间后 沿顺时针方向做加速运动 小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用 环的弹力n和磁场的洛伦兹力f 而且两个力的矢量和始终提供向心力 考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强度强弱的变化 弹力和洛伦兹力不一定始终在增大 洛伦兹力始终和运动方向
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