《高中物理 第2章 交變電流 第4節(jié) 電感器對交變電流的作用 第5節(jié) 電容器對交變電流的作用學業(yè)分層測評 粵教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第2章 交變電流 第4節(jié) 電感器對交變電流的作用 第5節(jié) 電容器對交變電流的作用學業(yè)分層測評 粵教版（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

電容器對交變電流的作用 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．對電容器能通交變電流的原因，下列說法中正確的有(　　) A．當電容器接到交流電源上時，因為有自由電荷通過電容器，電路中才有交變電流 B．當電容器接到交流電源上時，電容器交替進行充電和放電，電路中才有交變電流 C．在有電容器的交流電路中，沒有電荷定向移動 D．在有電容器的交流電路中，有電荷通過電容器 【解析】　電容器能讓交流電通過，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個極板到另一個極板．故A、C、D錯誤，B正確． 【答案】　B 2．關于電感對交變電流的影響，下列說法正確的是(　　) 【導學號：90270080】 A．電感不能通直流電流，只能通交變電流 B．電感對各種不同頻率的交變電流的阻礙作用相同 C．同一個電感線圈對頻率低的交變電流的阻礙較小 D．同一個電感線圈對頻率高的交變電流的阻礙較小 【解析】　電感線圈可以通直流，A錯；電感對不同頻率的交變電流阻礙作用不同，B錯；同一電感線圈對高頻交流電阻礙作用大，D錯，C正確． 【答案】　C 3．(多選)低頻扼流圈的作用是(　　) A．這種線圈的自感系數(shù)很小，對直流有很大的阻礙作用 B．這種線圈的自感系數(shù)很大，對低頻交流有很大的阻礙作用 C．這種線圈的自感系數(shù)很大，對高頻交流的阻礙作用比低頻交流的阻礙作用更大 D．這種線圈的自感系數(shù)很小，對高頻交流的阻礙作用很大，而對低頻交流的阻礙作用更大 【解析】　低頻扼流圈自感系數(shù)很大，對低頻交變電流也具有很大的阻礙作用，對高頻交變電流的阻礙作用更大．因此，可通直流、阻交流，故B、C正確． 【答案】　BC 4．(2016濟南高二檢測)有兩個電容器的電容分別為C1＝5 μF和C2＝3 μF，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 Hz B．在C2上所加交變電流的頻率為50 Hz C．在C1上所加交變電流的頻率為60 Hz D．在C2上所加交變電流的頻率為60 Hz 【解析】　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． 【答案】　C 5．如圖2411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(　　) 圖2411 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 【解析】　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． 【答案】　A 6．一個燈泡通過一個粗導線的線圈與一交流電源相連接，如圖2412所示．一鐵棒插進線圈之后，該燈將(　　) 【導學號：90270081】 圖2412 A．變亮 B．變暗 C．沒有影響 D．無法判斷 【解析】　在線圈內由于磁場變化而產生的感應電動勢，總是反抗電流的變化．正是這種反抗變化的特性(電惰性)，使線圈產生了感抗．加入鐵芯改變了電感的自感系數(shù)，自感系數(shù)增大，感抗增大，降落的電壓增大，燈泡上的電壓減小，所以燈變暗，故B正確． 【答案】　B 7．(多選)(2016衡陽高二檢測)如圖2413甲、乙兩圖是電子技術中的常用電路，a、b是各部分電路的輸入端，其中輸入的交流高頻成分用“”表示，交流低頻成分用“～”表示，直流成分用“－”表示．關于兩圖中負載電阻R上得到的電流特征是(　　) 甲　　　　　　　　　　　　乙 圖2413 A．圖甲中R得到的是交流成分 B．圖甲中R得到的是直流成分 C．圖乙中R得到的是低頻成分 D．圖乙中R得到的是高頻成分 【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，甲圖中電容器隔直流，R得到的是交流成分，A正確，B錯誤；乙圖中電容器通過交流高頻成分，阻礙交流低頻成分，R得到的是低頻成分，C正確，D錯誤． 【答案】　AC 8．(2016濟南高二檢測)兩只相同的白熾燈L1、L2接到如圖2414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(　　) 【導學號：90270082】 圖2414 A．最大值仍為Um，而頻率大于f B．最大值仍為Um，而頻率小于f C．最大值小于Um，而頻率仍為f D．最大值大于Um，而頻率仍為f 【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． 【答案】　A 9．如圖2415所示，在電路兩端加上正弦式電流，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(　　) 圖2415 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 【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，故L為電阻，C正確． 【答案】　C [能力提升] 10．“二分頻”音箱內有甲、乙兩個揚聲器，音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻分離出來，送往相應的揚聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機械振動，如圖2416所示為音箱的電路簡化圖，高、低頻混合電流由a、b端輸入，L是電感線圈，C是電容器．則下列說法中正確的是(　　) 圖2416 A．甲揚聲器是高音揚聲器 B．C的作用是阻礙低頻電流通過乙揚聲器 C．L的作用是阻礙低頻電流通過甲揚聲器 D．乙揚聲器振幅一定大 【解析】　由于電感的作用是“阻高頻，通低頻”，所以甲揚聲器通過的是低頻交變電流，因此甲揚聲器是低音揚聲器，故A、C均錯；電容器的作用是“阻低頻，通高頻”，所以乙揚聲器通過的是高頻交變電流，應為高音揚聲器，所以B正確；振幅與頻率無直接關系，所以D錯． 【答案】　B 11．(2016衡水高二檢測)兩位同學利用圖2417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(　　) 【導學號：90270083】 圖2417 A．E1＝E2　　　　　　 B．E1＞E2 C．E1＜E2 D．無法確定 【解析】　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E1＞E2，B選項正確． 【答案】　B 12．(多選)如圖2418所示，某輸電線路橫穿公路時，要在地下埋線通過．為了保護輸電線不至于被壓壞，可預先鋪設結實的過路鋼管，再讓輸電線從鋼管中穿過．電線穿管的方案有兩種：甲方案是鋪設兩根鋼管，兩條輸電線分別從兩根鋼管中穿過；乙方案是只鋪設一根鋼管，兩條輸電線都從這一根鋼管中穿過，如果輸電導線輸送的電流很大，那么，以下說法正確的是(　　) 圖2418 A．無論輸送的電流是恒定電流還是交變電流．甲、乙兩方案都是可行的 B．若輸送的電流是恒定電流，甲、乙兩方案都是可行的 C．若輸送的電流是交變電流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的 D．若輸送的電流是交變電流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的 【解析】　恒定電流對于一根還是兩根鋼管毫無影響，但交變電流通過的導線和鋼管之間形成電容器，對交變電流有阻礙作用，而兩根線從一根鋼管中穿過，因任一時刻電流的方向都等大反向，產生的影響可互相抵消． 【答案】　BC 13．(多選)(2016泰安高二檢測)在如圖2419所示的電路中，L為電感線圈，R為燈泡的電阻，電流表內阻為零，電壓表內阻無限大，交流電源的電壓U＝220sin 100πt(V)．若保持電源電壓有效值不變，只將電源頻率改為100 Hz，下列說法正確的是(　　) 【導學號：90270084】 圖2419 A．電流表示數(shù)增大 B．電壓表示數(shù)增大 C．燈泡變暗 D．燈泡變亮 【解析】　由U＝220sin 100πt(V)，可得電源原來的頻率為f＝＝ Hz＝50 Hz.當電源頻率由原來的50 Hz增為100 Hz時，線圈的感抗增大；在電壓不變的情況下，電路中的電流減小，選項A錯誤；燈泡的電阻R是一定的，電流減小時，實際消耗的電功率(P＝I2R)減小，燈泡變暗，選項C正確，D錯誤；電壓表與電感線圈并聯(lián)，其示數(shù)為線圈兩端的電壓UL，設燈泡兩端電壓為UR，則電源電壓的有效值為U＝UL＋UR，由于因UR＝IR，由于電流I減小，故UR減小，因電源電壓有效值保持不變，故UL＝(U－UR)增大，選項B正確． 【答案】　BC 14．如圖2420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？ 圖2420 【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