高中物理 課時訓練9電感和電容對交變電流的影響 新人教版選修3-2

課時訓練9電感和電容對交變電流的影響1.下列說法中正確的是()。A.電感對交流的阻礙作用是因為電感存在電阻B.電容對交流的阻礙作用是因為電容器的電阻C.感抗、容抗和電阻一樣,電流通過它們做功時都是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.在交變電路中,電阻、感抗、容抗可以同時存在答案:D解析:交變電流通過線圈時,在線圈上產(chǎn)生自感電動勢,對電流的變化起到阻礙作用,A錯;交流電通過電容器時,電容器兩極間的電壓與電源電壓相反,阻礙了電流的流動,B錯;電流通過它們做功時,只有在電阻上產(chǎn)生熱,在線圈上產(chǎn)生磁場能,在電容器上產(chǎn)生電場能,C錯,故D正確。2.如圖所示,在電路兩端加上正弦交流電,保持電壓有效值不變,使頻率增大,發(fā)現(xiàn)各燈的亮暗情況是:燈1變亮,燈2變暗,燈3不變,則M、N、L中所接元件可能是()。A.M為電阻,N為電容器,L為電感線圈B.M為電感線圈,N為電容器,L為電阻C.M為電容器,N為電感線圈,L為電阻D.M為電阻,N為電感線圈,L為電容器答案:C解析:當交變電流的頻率增大時,線圈的感抗變大,電容器的容抗變小,由燈1變亮、燈2變暗可知M為電容器、N為電感線圈,而電阻與交變電流的頻率無關(guān),故L為電阻,C正確。3.如圖所示是電子技術(shù)中的常用電路。其中乙圖中電容器的電容C較小,丙圖中電容器的電容C較大。a、b是電路的輸入端,其中輸入的高頻成分用“”表示,低頻成分用“”表示,直流成分用“-”表示。關(guān)于負載電阻R中得到的電流特征,下列說法正確的是()。A.圖甲中R得到的是交流成分B.圖乙中R得到的是高頻成分C.圖乙中R得到的是低頻成分D.圖丙中R得到的是直流成分答案:ACD解析:當交變電流加在電容器上時,有“通交流、隔直流,通高頻、阻低頻”的特性,電容器的電容越大,交流的頻率越高,電容器對交流的阻礙作用就越小,容抗也就越小。乙圖中電容C較小,將輸入的高頻成分濾去而阻止低頻成分通過。丙圖中電容C較大,將輸入的低頻成分濾去。4.如圖所示,線圈L的自感系數(shù)和電容器的電容C都很小(如L=100 H,C=100 pF),此電路的主要作用是()。A.阻直流、通交流,輸出交流電B.阻交流、通直流,輸出直流電C.阻低頻、通高頻,輸出高頻交流電D.阻高頻、通低頻,輸出低頻交流電和直流電答案:D解析:本題的關(guān)鍵是理解電感和電容對交變電流的作用。因線圈L的自感系數(shù)很小,所以對低頻交流成分的阻礙作用很小,這樣直流成分和低頻交流成分能順利通過線圈。電容器C為一旁路電容,因其電容很小,對高頻交流成分的阻礙作用很小,這樣部分通過線圈的高頻交流成分又經(jīng)過電容器C形成回路,最終輸出的應為低頻交流電和直流電。故選D。5.交變電流通過一段長直導線時,電流為I,如果把這根長直導線繞成線圈,再接入原電路,通過線圈的電流為I,則()。A.IIB.IIC.I=ID.無法比較答案:B解析:長直導線的自感系數(shù)很小,其對交變電流的阻礙作用可以看做是純電阻,流經(jīng)它的交變電流只受到導線電阻的阻礙作用。當導線繞成線圈后,電阻值未變,但自感系數(shù)增大,對交變電流的阻礙作用不但有電阻,而且有線圈的阻礙作用(感抗)。阻礙作用增大,電流減小。6.(2011濟南檢測)兩只相同的白熾燈L1、L2接到如圖所示的電路中,燈L1與電容器串聯(lián),燈L2與電感器串聯(lián),當a、b處接電壓最大值為Um、頻率為f的正弦交流電源時,兩燈都發(fā)光,且亮度相同。更換一個新的正弦交流電源后燈L1的亮度大于燈L2的亮度,新電源的電壓最大值和頻率可能是()。A.最大值仍為Um,而頻率大于fB.最大值仍為Um,而頻率小于fC.最大值小于Um,而頻率仍為fD.最大值大于Um,而頻率仍為f答案:A解析:燈L1的亮度大于L2的亮度,這是因為交流電頻率增大,容抗減小,L1變亮,又頻率增大,感抗增大,L2變暗。7.如圖所示,線圈與燈泡、電流表串聯(lián)后接在交流電源上,不計電流表的電阻,電壓表的電阻可認為無窮大。交流電源的電壓u=220sin(100t) V,保持電壓的有效值不變,只將電源頻率改為100 Hz,試分析電流表、電壓表示數(shù)的變化情況,并說明理由。答案:電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大。解析:由電壓的表達式知,原來電源的頻率為50 Hz,頻率改為100 Hz后,頻率增大,線圈的感抗增大,故電流表的示數(shù)減小,燈泡亮度變暗,而總電壓不變,電壓表示數(shù)增大。8.如圖所示,從AO輸入的信號中,有直流電流和交變電流。(1)現(xiàn)要求信號到達BO兩端沒有直流電壓,需要在AB間接一個什么元件?該元件的作用是什么?(2)若要求信號到達BO端只有直流電壓,而沒有交變電壓,則應在AB間接入一個什么元件?該元件的作用是什么?答案:(1)電容器C該電容器對直流電有阻隔作用,對交流電有通過作用。(2)電感線圈L該線圈對交流電有阻礙作用,對直流電有通過作用。解析:(1)因為BO兩端不需要直流電,只需要交流電,根據(jù)電容器有“通交流,隔直流”的作用,應在AB間接入一個電容