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-.doc

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以下说法中错误的选项是()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在如下图的交流电路中，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，那么V1不变，V2增大，V3减小，C正确。3.多项选择在如下图的电路中，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。以下说法正确的选项是()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，采用了如下图的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡。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，那么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，稳定后假设只增加交变电流的频率，那么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，假设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.如下图的电路，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如下图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.如下图，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，那么以下判断正确的选项是()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多项选择甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各局部电路的输入端，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。那么两图中负载电阻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。以下判断正确的选项是()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。以下关于iL、iC随时间t变化的图像中，可能正确的选项是()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，外电路如下图，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，那么以下说法中正确的选项是()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不管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，那么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，所以不管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，那么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.如下图是电视机电源局部的滤波装置，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容和电感的作用。解析：当含有多种成分的电流输入到C1两端时，由于C1具有“通交流、隔直流的作用，电流中的交流成分被衰减；而线圈L有“通直流、阻交流的作用，直流成分电流顺利通过L，一小局部交流通过L；到达C2两端时，由于C2具有“通交流、隔直流的作用，C2进一步滤除电流中剩余的交流成分， 这样在输出端得到较稳定的直流电。答案：见解析4