2019-2020学年高中物理 课时跟踪检测（十）电感和电容对交变电流的影响 新人教版选修3-2

课时跟踪检测（十） 电感和电容对交变电流的影响一、选择题1下列说法中错误的是()a电感的感抗只由线圈自身决定b同一电感对于不同频率的交变电流的感抗不同c电容器的容抗与电容器的电容值及交变电流的频率都有关d同一电容器，接入不同频率的交变电流，电容器的容抗不同解析：选a电感的感抗由线圈的自感系数l和交变电流的频率f共同决定，a错，b对；电容是电容器本身的特点，容抗由电容c和交变电流的频率f共同决定，c、d对。2在如图所示的交流电路中，保持电源电压一定，当交变电流的频率增大时，各电压表的示数将()av1、v3增大，v2减小bv1不变，v2减小，v3增大cv1不变，v2增大，v3减小dv1、v2、v3都不变解析：选c据题，电压不变，当交流电的频率增加时，电感l的感抗增大，电容c的容抗减小，电阻r不变，则v1不变，v2增大，v3减小，c正确。3.多选在如图所示的电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；l是一个25 mh 的高频扼流圈，c是一个100 pf的电容器，r是负载电阻。下列说法正确的是()al的作用是“通低频、阻高频”bc的作用是“通交流、隔直流”cc的作用是“通高频、阻低频”d通过r的电流中，低频交流所占的百分比远远小于高频交流所占的百分比解析：选acl是自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频、阻高频”，a正确；c是电容很小的电容器，其作用是“通高频、阻低频”，也称高频旁路电容，b错误，c正确；由于l对高频的阻碍作用和c对高频的旁路作用，使得通过r的电流中，低频交流所占的百分比远远大于高频交流，d错误。4.某同学在探究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中l1、l2是两个完全相同的灯泡。已知把开关置于3、4时，电路与交流电源连通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是()a当开关置于3、4时，稳定后若只增加交变电流的频率，则l1变暗，l2变亮b当开关置于1、2时，稳定后l1、l2两个灯泡均发光且l1比l2亮c当开关置于1、2时，稳定后l1、l2两个灯泡均发光且亮度相同d在开关置于3、4时的瞬间，l1、l2立即发光，且l1亮度慢慢减弱解析：选a当开关置于3、4时，接的是交流电源，稳定后，若只增加交变电流的频率，感抗变大，l1变暗，容抗变小，l2变亮，故a正确；当开关置于1、2时，接的是直流电源，稳定后，电感的感抗消失，l1发光，电容的容抗无穷大，也就是不通电，l2不亮，所以b、c错误；当开关置于3、4时的瞬间，l2立即发光，由于电感产生的自感电动势对电流的障碍作用，l1中的电流会渐渐增大，因此l1亮度渐渐增大，所以d错误。5.如图所示的电路，f为一交流发电机，c为平行板电容器，为使电流表 a的示数增加，可行的方法是()a使发电机f的转速增加b使发电机f的转速减小c在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质d使电容器两极板间距增大解析：选a当发电机f的转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表 a的读数增大，a项正确，b项错误；换用介电常数较小的电介质，电容c减小，增大板间距时，电容c也减小，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表a 的示数减小，c、d项错误。二、非选择题6如图所示是一种电风扇减速器电路。通过改变开关s跟 05 间的6个触点的接触，实现对电风扇电动机m的转速控制。请说明它的调速原理。解析：当开关 s接到触点0时，电路断开，电动机不转；当 s接到触点1时，电路不经过线圈，电动机转速最大；当 s接到触点5时，电路经过的线圈匝数最多，感抗最大，电动机转速最小。答案：见解析一、选择题1.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为u的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮。当a、b接电压的有效值为u的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是()a与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈b与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器c与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器d与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管解析：选b由a、b接直流电源时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”，由a、b接交流电源时的现象可知，元件x“阻交流”，元件y“通交流”，根据电容器和电感线圈的特点可知，元件x是电感线圈，元件y是电容器，b正确。2多选甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用表示，交流低频成分用“”表示，直流成分用“”表示。则两图中负载电阻r上得到的电流特征是()a图甲中r得到的是交流成分b图甲中r得到的是直流成分c图乙中r得到的是低频成分d图乙中r得到的是高频成分解析：选ac电容器有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，题图甲中电容器隔直流，r得到的是交流成分，a正确，b错误；题图乙中电容器通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，r得到的是低频成分，c正确，d错误。3标有“220 v40 w”的电灯和标有“20 f320 v”的电容器并联接到交流电源上，v为交流电压表。交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关。下列判断正确的是()at时刻，v的示数为零b电灯恰能正常发光c电容器可能被击穿dv的示数保持110 v不变解析：选bv的示数应是电压的有效值220 v，a、d错；电压的有效值恰等于电灯的额定电压，电灯正常发光，b对；电压的峰值220 v311 v，小于电容器的耐压值，故不会被击穿，c错。4在如图甲所示电路中，流过二极管d的电流id如图乙所示，该电流可以看作是一个恒定电流和一个交变电流的叠加，流过电感和电容的电流分别为il、ic。下列关于il、ic随时间t变化的图像中，可能正确的是()解析：选b因为交流电路中电容的“通高频，阻低频”和电感线圈的“通低频，阻高频”作用，又该电流可以看作是一个恒定电流和一个交变电流的叠加，因此恒定电流与低频交流容易通过电感，故b正确，d错误；而恒定电流不能通过电容器，且低频率也不易通过，故a、c错误。5在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为s，匝数为n，线圈总电阻为r，外电路如图所示，其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻。如果线圈在磁感应强度大小为b的匀强磁场中绕oo轴匀速转动的角速度由增大到2，则下列说法中正确的是()a线圈转动的角速度为时，灯泡l1两端的电压的最大值为nbsb线圈转动的角速度为2时，通过灯泡l3的电流一定变为原来的2倍c不论线圈转动的角速度大小怎么变化，都是灯泡l1最亮d线圈的角速度由增大到2后，灯泡l1上消耗的功率一定变为原来的4倍解析：选c根据法拉第电磁感应定律可知，线圈内产生的交流电的最大值为：emnbs，根据闭合电路的欧姆定律可知，灯泡l1两端的电压的最大值小于nbs，故a错误；将线圈转动的角速度增大到2，则线圈内产生的交流电的最大值、有效值都增大为原来的2倍，同时频率增大，感抗增大，容抗减小，可知通过灯泡l3的电流一定大于原来的2倍，故b错误；由于电感器与电容器都有一定的感抗或容抗，所以灯泡l1的支路的电阻值最小，所以不论线圈转动的角速度大小怎么变化，都是灯泡l1最亮，故c正确；灯泡l1上的电压是路端电压，将线圈转动的角速度增大到2，则线圈内产生的交流电的最大值、有效值都增大为原来的2倍，同时频率增大，感抗增大，容抗减小，所以外电路的总电阻可能增大，也可能减小，所以电源的路端电压不一定是原来的2倍，所以灯泡l1上消耗的功率不一定变为原来的4倍，故d错误。二、非选择题6.如图所示是电视机电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流低频成分的电流后，能在输出端得到较稳定的直流电，试分析其工作原理及各电