2019-2020學年高中物理 課時作業(yè)10 電感器對交變電流的作用 電容器對交變電流的作用（含解析）粵教版選修3-2

課時分層作業(yè)(十)(時間：40分鐘分值：100分)基礎達標練選擇題(本題共8小題，每小題6分)1(多選)對交流電通過電容器的理解正確的是 ()A交變電流能夠使電容器極板間的絕緣介質變成導體B交變電流定向移動的電荷通過電容器兩極板間的絕緣介質C交變電流能夠使電容器交替進行充電、放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交變電流通過了電容器D交變電流通過了電容器，實際上自由電荷并沒有通過電容器極板間的絕緣介質(擊穿除外)CD電容器能讓交變電流通過，實際上是通過充放電來完成的，定向移動的電荷并沒有從一極板到另一極板2關于電阻、電感、電容對電流阻礙作用的說法正確的是 ()A電阻對直流電和交流電的阻礙作用相同B電感對直流電和交流電均有阻礙作用C電容器兩極板間是絕緣的，故電容支路上沒有電流通過D交變電流的頻率增加時，電阻、電感、電容的變化情況相同A電阻對直流電和交流電的阻礙作用相同，A正確；電感對直流電沒有阻礙作用，對交流電有阻礙作用，B錯誤；通交流電時，由于電容器不斷地充放電，電路中存在充電電流和放電電流，C錯誤；電阻的阻值與交流電的頻率無關，感抗隨交流電頻率的增大而增大，容抗隨交流電頻率的增大而減小，D錯誤3有兩個電容器的電容分別為C15 F和C23 F，分別加上峰值一定的交變電源，在下列各種情況下，哪一種情況下通過電容器的電流最大()A在C1上所加交變電流的頻率為50 HzB在C2上所加交變電流的頻率為50 HzC在C1上所加交變電流的頻率為60 HzD在C2上所加交變電流的頻率為60 HzC電容器對電流的阻礙作用的大小，即為容抗容抗的大小是由電容器電容C和交變電流的頻率共同決定的交變電流的頻率越高，電容器的電容越大，電容器的容抗就越小，電流就越大因此要使通過電容器的電流最大則必須使頻率最高，電容最大4.如圖所示的電路，F(xiàn)為一交流發(fā)電機，C為平行板電容器，為使電流表A示數(shù)增大，可行的辦法是()A使發(fā)電機的轉速增大B使發(fā)電機的轉速減小C平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質D使電容器兩板間距離增大A發(fā)電機轉速增大，交流電頻率f增大，容抗變小，電流增大，故A正確，B錯誤電容器所充電介質的介電常數(shù)變小，板間距離增大，電容變小，容抗變大，電流變小，C、D錯誤5直流電源的電壓與交流電源電壓的有效值相同，自感線圈的直流電阻不計，則燈泡發(fā)光最亮的是圖中的()ABCDD電容器C、電感器L都對交流電有阻礙作用，故A、B兩圖中燈不是最亮的；C圖中燈被短路，不亮；D圖中電容器C有隔直流作用，所以D中燈泡最亮6在如圖所示的交流電路中，保持電源電壓一定，當交變電流的頻率增大時，各電壓表的示數(shù)將()AV1、V3增大，V2減小BV1不變，V2減小，V3增大CV1不變，V2增大，V3減小DV1、V2、V3都不變C據(jù)題，電壓不變，當交流電的頻率增加時，電感L的感抗增大，電容C的容抗減小，電阻R不變，則V1不變，V2增大，V3減小，選項C正確7.兩只相同的白熾燈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的正弦式電流源時，兩燈都發(fā)光，且亮度相同更換一個新的正弦式電流源后燈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fA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8在一小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈abcd的面積為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，外電路如圖所示，其中三個燈泡都可視為阻值相等的定值電阻，如果線圈在磁感應強度大小為B的勻強磁場中繞OO軸勻速轉動的角速度由增大到2，則下列說法中正確的是()A線圈轉動的角速度為時，燈泡L1兩端的電壓的最大值為nBSB線圈轉動的角速度為2時，通過燈泡L3的電流一定變?yōu)樵瓉淼?倍C不論線圈轉動的角速度大小怎么變化，都是燈泡L1最亮D線圈的角速度由增大到2后，燈泡L1上消耗的功率一定變?yōu)樵瓉淼?倍C根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，線圈內產生的交流電的最大值為：EmnBS，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，燈泡L1兩端的電壓的最大值小于nBS.故A錯誤；將線圈轉動的角速度增大到2，則線圈內產生的交流電的最大值、有效值都增大為原來的2倍；同時頻率增大，感抗增大，容抗減小，可知通過燈泡L3的電流一定大于原來的2倍故B錯誤；由于線圈與電容器都有一定的感抗或容抗，所以燈泡L1的支路的電阻值最小，所以不論線圈轉動的角速度大小怎么變化，都是燈泡L1最亮故C正確；頻率增大，感抗增大，容抗減小，所以外電路的總電阻可能增大，也可能減小，所以電源的路端電壓不一定是原來的2倍，所以燈泡L1上消耗的功率不一定變?yōu)樵瓉淼?倍故D錯誤能力提升練一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1在收音機線路中，經(jīng)天線接收到的電信號中既有高頻成分又有低頻成分，經(jīng)放大后送給下一級，需要把低頻成分和高頻成分分開，只讓低頻成分輸入給下一級，我們采用了如圖所示的裝置電路，其中代號a、b應選擇的元件是()Aa是電容較大的電容器，b是低頻扼流線圈Ba是電容較大的電容器，b是高頻扼流線圈Ca是電容較小的電容器，b是高頻扼流線圈Da是電容較小的電容器，b是低頻扼流線圈C電容器具有“通高頻、阻低頻”的作用，這樣的電容器電容應較小，故a是電容較小的電容器電感線圈在該電路中要求做到“通低頻、阻高頻”，所以b是一個高頻扼流線圈，故C選項正確2某信號源中有直流成分、交流高頻成分和交流低頻成分，為使放大器僅得到交流低頻成分，如圖所示電路中可行的是()ABCDDA圖放大器得到所有成分B圖放大器可得到直流成分，若為高頻扼流圈也能得到低頻成分C圖既可得高頻成分也可得低頻成分D圖通過C1的是高、低頻成分都有，通過C2的旁路電容將高頻成分濾去，故只有D可行3(多選)在圖甲所示電路中，流過二極管D的電流iD如圖乙所示，該電流可以看作是一個恒定電流和一個交變電流的疊加，流過電感線圈和電容器的電流分別為iL、iC，下列關于iL、iC隨時間t變化的圖象中，可能正確的是()甲乙ABCDBC根據(jù)交流電路中電容器的通高頻阻低頻和電感線圈的通低頻阻高頻作用可知，該電流可以看作是一個恒定電流和一個交變電流的疊加，因此恒定電流與低頻交流容易通過電感線圈，故B正確，D錯誤；而恒定電流不能通過電容器，且低頻率也不易通過，所以A錯誤，C正確4兩位同學利用圖所示裝置做實驗，第一位同學使金屬棒ab在導軌上做勻速運動，第二位同學使金屬棒ab在導軌上做變速運動(導軌處于勻強磁場中)，但兩位同學對ab棒做的功一樣多，若第一位同學做實驗時小燈泡消耗的電能為E1，第二位同學做實驗時小燈泡消耗的電能為E2，則()AE1E2BE1E2CE1E2 D無法確定B兩位同學對棒ab做功一樣，說明有相等的機械能轉化為電路中的電能(忽略做功時克服摩擦等因素)第一位同學使金屬棒做勻速運動，產生的電流為恒定電流，電感L消耗電能很少，絕大多數(shù)電能為小燈泡所消耗；而第二位同學使金屬棒做變速運動，電路中產生的感應電流是變化的電流，由于L的感抗作用，有一部分電能消耗在L上(主要轉化為磁場能)，故E1E2，B選項正確5某一電學黑箱內可能有電容器、電感線圈、定值電阻等元件，在接線柱間以如圖所示的“Z”字形連接(兩接線柱間只有一個元件)為了確定各元件種類，小華同學把DIS計算機輔助實驗系統(tǒng)中的電流傳感器(相當于電流表)與一直流電源、滑動變阻器、開關串聯(lián)后，分別將AB、BC、CD接入電路，閉合開關，計算機顯示的電流隨時間變化的圖象分別如圖a、b、c所示，則以下判斷中不正確的是()abcAAB間是電容器BBC間是電感線圈CCD間是電容器DCD間是定值電阻C根據(jù)a圖可知，有瞬時充電電流，穩(wěn)定后電路中無電流，說明AB間是電容器，充電完畢，電路為開路，故A正確根據(jù)b圖可知，BC間的元件阻礙電流的增大，但是穩(wěn)定后電流恒定，符合電感線圈的特點，所以BC間是電感線圈，故B正確根據(jù)c圖，接通電路后，電流馬上達到穩(wěn)定值，說明CD間是定值電阻，故C錯誤，D正確，故選C.6.(多選)如圖所示，電阻R、電容C和電感L并聯(lián)后，接入輸出電壓的有效值、頻率可調的交流電源當電路中交流電的頻率為f時，通過R、C和L的電流的有效值恰好相等若將頻率降低為f，分別用I1、I2和I3表示此時通過R、C和L的電流的有效值，則()AI1>I3 BI1>I2CI3>I2 DI2I3BC當電路中交流電的頻率為f時，通過R、C和L的電流的有效值恰好相等，當交變電流的頻率為時，線圈L的感抗變小，導致通過L的電流的有效值I3變大；電容器C的容抗變大，導致通過L的電流的有效值I2變??；對于電阻R來說，通過的電流的有效值I1沒有變化，所以I3>I1>I2，選項B、C正確，A、D錯誤二、非選擇題(16分)7如圖所示的甲、乙、丙三種電路是電子技術中的常用電路，a、b是輸入端，其中高頻成分用“”表示，低頻成分用“”表示，直流成分用“”表示，則甲、乙、丙負載R上得到的電流的主要特征各是什么？甲乙丙解析甲：低頻成分因電容器有隔直流作用，C較大時，低頻易通過乙：低頻成分因電容器對高頻有旁路作用，C較小，通高頻，阻低頻丙：直流成分因電容器有旁路作用和隔直作用，C越大時，容抗越小，低頻成分越容易通過旁路答案見解析- 6 -