山东省寿光中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-2：3.3交流电路中的电容和电感 跟踪训练（含解析）

3.3交流电路中的电容和电感
跟踪训练（含解析)
1．如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电流接通(　　)
A．L1、L2两灯泡亮度仍相同
B．L1比L2更亮些
C．L1比L2更暗些
D．交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮
2．如图所示，A1和A2是两个规格完全相同的灯泡，A1与自感线圈L串联后接到电路中，A2与可变电阻串联后接到电路中。先闭合开关S，缓慢调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻R1，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。对于这个电路，下列说法中正确的是（　　）
A．再闭合开关S时，A1先亮，A2后亮
B．再闭合开关S时，A1和A2同时亮
C．再闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A2先亮一下，过一会儿熄灭
D．再闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A1和A2都要过一会才熄灭
3．如图所示电路中，电源电动势为E(内阻不计），电容器的电容为C(C较大），线圈L的自感系数较大，直流电阻不计，下列说法正确的是
A．闭合开关S瞬间，灯泡A先亮，灯泡B后亮
B．闭合开关S，电路稳定后，电容器的带电量为去
C．断开开关S的瞬间，灯泡A不会立即熄灭
D．断开开关S的瞬间，灯泡B不会闪亮
4．如图是教材中演示通电自感现象的电路图，L为电感线圈。实验时，闭合开关S，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A1立即变亮，最终A1与A2的亮度相同。下列说法正确的是（
）
A．变阻器R接入电路的电阻值与L的电阻值相同
B．闭合S瞬间，L中电流与变阻器R中电流相等
C．闭合S，电路稳定后，A1中电流大于A2中电流
D．断开S瞬间，A1突然闪亮，随后逐渐变暗
5．如图所示，电路中L1、L2是两只相同的灯泡，A、B是电感线圈、电容器或电阻中的某一种元件．当a、b端加恒定电压时，L1发光，L2不发光；当加同样电压的交流电时，两灯都发光，但L2比L1亮，且L1比此前加恒定电压时较暗．则下列判断正确的是
A．A中接的是电阻，B中接的是电容器
B．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈
C．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器
D．若交流电压不变，频率增大，则L1更暗，L2更亮
6．在如图所示的电路中，若仅减小交变电流的频率，3盏电灯亮度的变化是（）
A．L1将变亮
B．L2将变暗
C．L3将变暗
D．L1、L2、L3将都变亮
7．如图所示电路由交变电源供电，L为不计直流电阻的线圈，C为电容器，两只小灯泡规格相同，亮度也相同。下列方案中可能使两只小灯泡都变亮的是
A．仅增加交流电源的频率
B．仅增加交流电压的有效值
C．拔出线圈中的铁芯，增大电容器极板的正对面积
D．电源换用与交流电有效值相同的直流电源
8．如图所示，变频交变电源的频率可在20?Hz到20?kHz之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的亮度相同．则下列说法中正确的是(
)
A．如果将频率增大，A1亮度减弱、A2亮度加强
B．如果将频率增大，A1亮度加强、A2亮度减弱
C．如果将频率减小，A1亮度减弱、A2亮度加强
D．如果将频率减小，A1亮度加强、A2亮度减弱
9．如图所示，某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分，若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各元件的作用，下列说法中正确的是(　　)
A．L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈
B．L在此的功能为通高频，阻低频，叫低频扼流圈
C．C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容
D．C2在此的功能为通高频，阻低频，叫高频旁路电容
10．在如图所示的电路中，L为电感线圈，灯泡的电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压.若保持电源的电压有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法中正确的是（）
A．电流表示数增大
B．电压表示数增大
C．灯泡变暗
D．灯泡变亮
11．如图所示，输入端A、B的输入电流既有直流成分，又有交流成分，下列说法正确的是（L的直流电阻不为0）（　　）
A．直流成分只能从L通过
B．交流成分只能从R通过
C．通过R的既有直流成分，又有交流成分
D．若L的直流电阻，则通过L的直流成分比通过R的直流成分要大
12．如图所示是一个判定A、B之间电源性质的仪器。下列说法正确的是（　　）
A．若接通电源后绿灯亮则A、B间为直流电源
B．若接通电源后绿灯亮则A、B间为交流电源
C．若接通电源后只有红灯或黄灯亮则A、B间为直流电源
D．若接通电源后只有红灯或黄灯亮则A、B间为交流电源
13．在交变电流频率一定的情况下，下列关于电容器、容抗、电感器和感抗的说法中正确的有（　　）
A．电容越大，容抗越小
B．电感越大，感抗越大
C．电容器通交流，隔直流
D．电感器通高频阻低频
14．如图所示，平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上灯泡正常发光，则图（　　）
A．把电介质插入电容器灯泡一定变亮
B．把电容器两极板间距离增大，灯泡一定变亮
C．使电容器两极板正对面积减小，灯泡一定变亮
D．使交流频率增加，灯泡变亮
15．如图所示，当交流电源的电压(有效值)U=220
V，频率f=50
Hz,3只灯泡L1、L2、L3的亮度相同(L无直流电阻)，若将交流电源的频率变为f=100
Hz，电压不变，则(　　)
A．L1灯比原来亮
B．L2灯比原来亮
C．L3灯和原来一样亮
D．L3灯比原来亮
参考答案
1．B
【解析】
在接通的瞬间,因为自感线圈的阻碍作用,使得通过L2的电流较小,对L1不影响,所以L1比L2更亮些.
A．L1、L2两灯泡亮度仍相同，与结论不相符，选项A错误；
B．L1比L2更亮些，与结论相符，选项B正确；
C．L1比L2更暗些，与结论不相符，选项C错误；
D．交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
2．D
【解析】
AB．再闭合开关S时，A2立刻导通，从而发光，电感L有阻碍电流变化的作用，A1在电感L的作用下，缓缓发光，故A错误，B错误；
CD．重新断开S后，A1、A2、电感L及滑动电阻器R组成一个回路，并且稳定时两灯都正常发光，电流相等，由于电感的作用，在断开S后，该回路仍有电流通过，所以两灯泡都要过一会才熄灭，故C错误，D正确。
故选D。
3．C
【解析】
A．闭合开关瞬间，由于电感对电流的阻碍作用，灯泡不亮，灯泡先亮，故A错误；
B．电路稳定后，相当于一段导线，灯泡被短路，所以电容器两端的电压等于灯泡两端的电压，等于电源电动势，电容器的带电量为，
B错误；
C．断开开关的瞬间，因电容器通过灯泡放电，不会立即熄灭，C项正确。
D．断开开关的瞬间，相当于电源，与灯泡组成回路，通过灯泡的电流方向自右向左，会闪亮，D项错误；
故选C。
4．A
【解析】
A．最终A1与A2的亮度相同，由图可知两条支路电阻相同，所以变阻器R接入电路的电阻值与L的电阻值相同，故A正确；
B．闭合S瞬间，由于L的自感作用，L中电流小于变阻器R中电流，故B错误；
C．闭合S，电路稳定后，由于两灯亮度相等，电流相等，故C错误；
D．因为稳定时两灯电流相等，故断开S的瞬间，两灯都逐渐变暗，故D错误。
故选A。
5．CD
【解析】
ABC.当、端加直流电压时，灯不发光，灯发光；当加同样电压的交流电源时，灯比灯发光亮，知线框中为电容器，因为电容隔直通交，线框中是电感线圈，因为电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电无阻碍作用，故选项C正确，A、B错误；
D.感抗为，容抗为，当频率增大时，感抗变大，对交流电的阻碍作用变大，所以变暗；容抗变小，对交流电的阻碍作用变小，所以变亮，故选项D正确。
6．AB
【解析】
A.感抗为，容抗为。当频率减小时，感抗变小，容抗变大。感抗变小，对交流电的阻碍作用变小，所以L1变亮，故A正确；
B.容抗变大，对交流电的阻碍作用变大，所以L2变暗，故B正确；
C.电阻器对交流电的阻碍作用不随频率改变，所以L3亮度不变，故C错误，
D.所以L1变亮、L2变暗、L3不变。故D错误。
7．BC
【解析】
A.
仅增加交流电源的频率，感抗增大，容抗减小，所以与电容串联的小灯泡变亮，与线圈串联的小灯泡变暗，故A错误；
B.
仅增加交流电压的有效值，感抗和容抗都就不变，通过两小灯泡电流都增大，两个小灯泡都变亮，故B正确；
C.
拔出线圈中的铁芯，会减小感抗，增大电容器极板的正对面积，会减小容抗，通过两小灯泡电流都增大，两个小灯泡都变亮，故C正确；
D.
若电源换用与交流电有效值相同的直流电源，与与电容串联的小灯泡会熄灭，与线圈串联的小灯泡变亮，故A错误；
8．BC
【解析】
交流电的频率越大，电感线圈对交流电的阻碍作用越大，电容器对交流电的阻碍作用越小，所以B、C正确；A、D错误．
9．CD
【解析】该电路只把交流的低频成分输送到下一级，C1能通交流，隔直流，C正确；L通直流，阻交流是低频扼流圈，A、B错误；C2通高频、阻低频，是高频旁路电容，D正确．
本题选：CD
10．BC
【解析】
由可得，电源原来的频率为.当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时，线圈的感抗增大，在电源的电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误；
灯泡的电阻是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误；
电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压，设灯泡两端电压为，则电源电压的有效值，因，电流i减小时，减小，而电源电压有效值保持不变，故增大，选项B正确.
故选BC
【点睛】
电感线圈对高频的阻碍作用更大，所以当回路中换为高频后电流减小，根据闭合电路特征可以分析各个用电器上的电压变化。
11．CD
【解析】
ABC．由于线圈的直流电阻不为0，所以有直流通过R，而线圈对交流有阻碍作用，因此交流成分可通过R与L，选项A、B错误，选项C正确；
D．因为，所以通过L的直流成分比通过R的直流成分要大，选项D正确.
故选CD。
12．BC
【解析】
AB．绿灯与电容器C串联，绿灯亮说明A、B间为交流电源，选项A错误，B正确；
CD．直流电不能通过电容器，且二极管具有单向导电性，若只有红灯或黄灯亮则说明A、B间为直流电源，选项C正确，D错误；
故选BC。
13．ABC
【解析】
AB．由容抗和感抗，可知电容越大，容抗越小；电感越大，感抗越大，选项AB正确；
C．电容器能“通交流，隔直流”，故C正确；
D．电感器能“通低频，阻高频”，故D错误.
故选ABC.
14．AD
【解析】
ABC．由电容器电容的决定式知，插入电介质电容C增大，增大极板间距离d及减小两极板正对面积均使C减小，因电容越大，容抗越小，对交变电流的阻碍作用越小，灯泡会变亮，故选项A正确，BC错误。
D．电容器具有通高频、阻低频的作用，交流频率越大，容抗越小，通过灯泡的电流越大，故选项D正确.
故选AD.
15．AC
【解析】
当将交流电源的频率换为f=100Hz时，交流电源的频率变大，根据，可知电容器的容抗减小，对电流的阻碍作用减弱，L1中的电流增大，L1变亮，A正确；根据可知电感器的感抗增大，对电流的阻碍作用增强，L2中的电流减小，L2变暗，B错误；电阻的阻值不变，通过L3的电流也不变，亮度和原来一样，C项对D项错．
【点睛】
电感器在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频．“通直流，阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的，因为（恒定）直流电的电流不变化，不能引起自感现象，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生来阻碍电流的变化．“通低频，阻高频”这是对不同频率的交流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越强，感抗也就越大．
电容器对交变电流有阻碍作用，：通交流，隔直流；通高频，阻低频．阻碍作用的大小用容抗来表示．影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素有电容器的电容与交流电的频率，电容器的电容越大、交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小．即线圈的容抗就越大．