人教版选修3-2河北省石家庄二中高中物理 5.3电感和电容对交变电流的影响习题

电感和电容对交变电流的影响
1.(多选)电容器对交变电流的影响的以下说法中,正确的是(　　)
A.交变电流能通过电容器
B.电容器具有通直流、阻交流的作用
C.电容器电容较小时,它具有通高频、阻低频的功能
D.电容器的电容越大,交变电流的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小
解析:交变电流能通过电容器,A正确;电容
( http: / / www.21cnjy.com )器具有隔直流、通交流的作用,B错误;电容器的电容越大,交变电流的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小,D正确;电容器电容较小时,对高频的阻碍作用较小,对低频的阻碍作用大,C正确。
答案:ACD
2.交变电流通过一段长直导线时,电流为I,如果把这根长直导线绕成线圈,再接入原电路,通过线圈的电流为I',则(　　)
A.I'>I　　　　　　　　　B.I'C.I'=I
D.无法比较
解析:长直导线的自感系数很小,其对交变电流
( http: / / www.21cnjy.com )的阻碍作用可以看作是纯电阻,流经它的交变电流只受到导线电阻的阻碍作用。当导线绕成线圈后,电阻值未变,但自感系数增大,对交变电流的阻碍作用不但有电阻,而且有线圈的阻碍作用(感抗)。阻碍作用增大,电流减小。
答案:B
3.
(多选)电阻R、电容C和电感L是常用
( http: / / www.21cnjy.com )的电子元器件,在频率为f的交流电路中,如图所示,当开关S依次分别接R、C、L支路,这时通过各支路的电流有效值相等。若将交变电流的频率提高到2f,维持其他条件不变,则下列几种情况正确的是(　　)
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A.通过R的电流有效值不变
B.通过C的电流有效值增大
C.通过L的电流有效值减小
D.通过R、C、L的电流有效值不变
解析:流过电阻中的电流大小
( http: / / www.21cnjy.com )与交变电流的频率无关,A正确;频率增大时,容抗减小,感抗增大,所以通过电容C的电流增大,通过电感L的电流减小,B、C正确。
答案:ABC
4.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,可行的办法是(　　)
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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离增大
解析:当发电机转速增加时,交变电流的频
( http: / / www.21cnjy.com )率增大,容抗减小,电流表A的读数增大,A正确,B错误。在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时,电容器的电容减小,使电容器两极板间距离增大时电容也减小。当电容减小时,容抗增大,对交变电流的阻碍作用增大,电流表A示数减小,C、D错误。
答案:A
5.如图所示为某电器中电路的一部分
( http: / / www.21cnjy.com ),当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后,在其输出端得到可调大小的交流低频成分,那么下列有关各元器件的作用的说法中,错误的是(　　)
A.C1为高频旁路电容器,交流高频成分被该电容器短路
B.R为滑动变阻器,它的滑片上下移动可以改变输出端电压的大小
C.C2为隔直电容器,交流低频成分通过该电容输出
D.C1的电容较大、C2的电容较小
解析:因为要输出低频交流成分,所以
( http: / / www.21cnjy.com )C1应能让高频交流成分通过,而阻止低频交流成分通过,所以C1电容要小。要能让低频交流成分通过,所以C2电容要大,D错误。
答案:D
6.如图所示,当交流电源的电压有效值是220
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V,频率为50
Hz
时,三盏电灯的亮度相同,当电源电压不变只将交流电源的频率改为100
Hz时,则各灯亮度变化情况为a灯　　　　,b灯　　　　,c灯　　　　。(均选填“变亮”“变暗”或“不变”)
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解析:频率变大,电容器容抗
( http: / / www.21cnjy.com )减小,又电压不变,故a灯变亮;频率变大,电感线圈的电感变大,又电压不变,故b灯变暗;频率的变化对电阻R无影响,故c灯亮度不变。电源电压不变指电压有效值不变,当频率变大时,容抗变小,感抗变大,电阻阻值R不变。
答案:变亮　变暗　不变
7.如图所示是电视机电源
( http: / / www.21cnjy.com )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容和电感的作用。
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解析:当含有多种成分的电流输入到C1两
( http: / / www.21cnjy.com )端时,由于C1具有“通交流、隔直流”的功能,电流中的交流成分被衰减;而线圈L有“通直流、阻交流”的功能,直流成分电流顺利通过L,一小部分交流通过L;到达C2两端时,由于C2具有“通交流、隔直流”的功能,C2进一步滤除电流中残余的交流成分,这样在输出端得到较稳定的直流电。
答案:见解析
8.如图甲和乙是可调灯泡亮度的台灯电路示意图,请你判断哪一个电路更合理。
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解析:题图乙中调节L可达到调节台灯两端电压的作用,从而调节台灯的亮度。题图甲也可调节台灯的亮度,但变阻器要消耗电能,故甲图不合理。
答案:乙