40 bài tập trắc nghiệm dòng điện xoay chiều mức độ 3 vận dụng đề số 1 (có lời giải chi tiết)

40 bài tập trắc nghiệm dòng điện xoay chiều Mức độ 3 vận dụng Đề số 1 (Có lời giải chi tiết) Câu 1 Một máy biến áp lí tưởng, từ thông xuyên qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp có biểu thức Φ = 2cos(100πt[.]

40 bài tập trắc nghiệm dòng điện xoay chiều Mức độ 3: vận dụng - Đề số 1 (Có lời giải chi tiết)

Câu 1: Một máy biến áp lí tưởng, từ thông xuyên qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp có biểu thức Φ =

*cos(100/t) mWb Cuộn thứ cấp của máy biến áp có 1000 vòng dây, suất điện động xuất hiện ở cuộn thứcấp của máy biến áp có giá trị là

A u(t) nhanh pha so với i(t) một góc*

3

 rad C u(t) chậm pha so với i(t) một góc*

3

rad

B u(t) nhanh pha so với i(t) một góc

*

rad D u(t) chậm pha so với i(t) một góc

*

rad

Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, Lt (ωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, L thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, L nối tiếp(cuộn dây thuần cảm) Khi ωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, L = ωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, L0 thì công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại, khi ωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, L = ωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, LL = 48π (rad/s) thì/ (rad/s) thì

ULmax Ngắt mạch ra khỏi điện áp xoay chiều nói trên rồi nối mạch vào hai cực của một máy phát điệnxoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể, phần cảm là nam châm có 1 cặp cực Khi tốc độquay của rôto là n1 = *0 (vòng/s) hoặc n* = 60 (vòng/s) thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằngnhau Giá trị của ωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, L0gần nhất với giá trị nào sau đây?

A 161,5* rad/s B 17*,3 rad/s C 156,1 rad/s D 149,37 rad/s

Câu 4: Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm một tụ điện, một cuộn dây và một biến trở R mắc nốitiếp, điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch ổn định Cho R thay đổi ta thấy: Khi Ω thì công suất tiêuthụ của biến trở có giá trị lớn nhất là P0; Khi thì công suất tiêu thụ của mạch AB có giá trị lớn nhất là *P0.Giá trị của bằng

A 1*,4 Ω B 60,8π (rad/s) thì Ω C 45,6 Ω D 15,* Ω

Câu 5: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gianđược mô tả bằng đồ thị ở hình bên Biểu thức cường độ dòng điện tức thời của đoạn mạch đó là

Câu 6: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở thuần R1 =

40 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung

3104

Câu 11: Đặt điện áp u = U0.cosωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, Lt vào hai đầu đoạn mạch như hình vẽ, trong đó điện trở R và cuộn cảmthuần L không đổi, tụ điện C có điện dung thay đổi được. Sự phụ thuộc của số chỉ vôn kế V1 và V* theođiện dung C được biểu diễn như đồ thị hình bên Biết U3 = *U* Tỉ số U4/U1 là

*

A 3/* B 4 5

4 3

Câu 12: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn

mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần I , và tụ điện C, sao cho R L

C

 Thay đổi tần số đến cácgiá trị f1 và f* thì hệ số công suất của mạch là như nhau và bằng cosφ Thay đổi tần số đến giá trị f3 thìđiện áp hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại, biết rằng f1= f* + f3 giá trị cosφ gần với giá trị nào nhất sauđây?

Câu 13: Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có rôto gồm 4 cặp cực từ, muốn tần số dòng điện xoay

chiều mà máy phát ra là 50 Hz thì rôto phải quay với tốc độ là bao nhiêu?

Câu 15: Đặt điện áp u U * costVvào hai đầu mạch gồm một cuộn dây nối tiếp với tụ C thayđổi được Khi C = C1 thì độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp hai đầu mạch là 600 và khi đó mạch tiêuthụ một công suất 50 W Điều chỉnh C để công suất tiêu thụ của mạch cực đại là

Câu 16: Người ta cần truyền một công suất 5MW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cách nhau 5km Hiệuđiện thế hiệu dụng cuộn thứ cấp của máy tăng áp là U =100kV Muốn độ giảm thế trên đường dây khôngquá 1%U thì tiết diện của đường dây dẫn phải thỏa điều kiện nào? Biết điện trở suất của dây tải điện là1,7.10-8π (rad/s) thìΩm

A S ≥ 5,8π (rad/s) thì mm* B S ≤ 5,8π (rad/s) thì mm* C S ≥ 8π (rad/s) thì,5 mm* D S ≤ 8π (rad/s) thì,5 mm*

Câu 17: Đặt một điện áp xoay chiều có u1*0 * cos100t V vào hai đầu một mạch điện gồm một điệntrở R nối tiếp với một bóng đèn 100 V – 100 W Muốn đèn sáng bình thường thì R có giá trị là bao nhiêu?

Câu 18: Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp **0 * cos

*



F Đặt vàohai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz thì tổng trở của đoạn mạch là

Câu 20: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể Nối hai cực của máyphát với một đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần Khi roto của may quay đềuvới tốc độ 3n vòng/ s thì dòng điện trong mạch có cường độ hiệu dụng 3 A và hệ số công suất của đoạnmạch bằng 0,5 Nếu roto quay đều vơi tốc độ góc n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạchbằng

3

, công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này có giá trị gần giá trị nào nhất?

A 78π (rad/s) thì W B 1*1 W C 163 W D 8π (rad/s) thì7W

Câu 23: Một tụ xoay có điện dung biến thiên theo hàm số bậc nhất với góc quay từ giá trị C1 =10pF đến

C* = 370pF tương ứng góc quay của các bản tăng dần từ 00 đến 18π (rad/s) thì00 Tụ điện được mắc với một cuộn dâythuần cảm có L = *mH để tạo thành mạch chọn sóng của máy thu Để thu được bước sóng **,3m thì phảixoay tụ một góc bằng bao nhiêu kể từ vị trí điện dung cực đại

Câu 24: Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung Cđổi được Vôn kế V1 mắc giữa hai đầu điện trở; vôn kế V* mắc giữa hai bản tụ điện; các vôn kế có điệntrở rất lớn Điều chỉnh giá trị của C thì thấy: ở cùng thời điểm, số chỉ của V1 cực đại thì số chỉ của V1 gấpđôi số chỉ của V* Hỏi khi số chỉ của V* cực đại thì số chỉ của V* gấp bao nhiêu lần số chỉ V1?

Câu 25: Tại một điểm M có một máy phát điện xoay chiều một pha có công suất phát điện và điện áphiệu dụng ở hai cực của máy phát đều không đổi Điện năng được truyền đến nơi tiêu thụ trên một

4

đường dây có điện trở không đổi Coi hệ số công suất của mạch luôn bằng 1 Hiệu suất của quá trìnhtruyền tải này là H Muốn tăng hiệu suất quá trình truyền tải lên đến 97,5% nên trước khi truyền tải, nốihai cực của máy phát điện với cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng và cuộn thứ cấp được nối với dây tải.Nhưng trong quá trình nối, do bị nhầm giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp nên hiệu suất quá trình truyền tải chỉ

là 60% Giá trị của H và tỉ số số vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp (k = N1/ N* ) của máy biến áp là

A H = 78π (rad/s) thì,75%; k = 0,*5 C H = 78π (rad/s) thì,75%; k = 0,5

B H = 90%; k = 0,5 D H = 90%; k = 0,*5

Câu 26: Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có đồ thị điện áp tức thời phụthuộc vàothời gian như hình vẽ Trong đó điện áp cực đại U0 và chu kì dòng điện không thay đổi Khi đóng và mởkhóa K thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ Giá trị của I0 là

Câu 27: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu mộtđoạn mạchnhư hình vẽ Khi K đóng, điều chỉnh giá trị biến trở đến giá trị R1 hoặc R* thì công suất tỏa nhiệt trênmạch đều bằng P Độ lệch pha giữa điện áp tức thời hai đầu mạch và dòng điện trong mạch khi R = R1 là

j1, khi R = R* là j*, trong đó 1 *

6



   Khi K mở, điều chỉnh giá trị R từ 0 đến rất lớn thì công suất tỏa

nhiệt trên biến trở R cực đại bằng *P/3, công suất trên cả mạch cực đại bằng *

Câu 28: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa R điện áp xoay chiều có biểu thức: u U 0costV thìdòng điện qua mạch có biểu thức i I 0cost V Pha ban đầu  có giá trị là

A Hệ số công suất của mạch giảm C Điện áp hiệu dụng trên tụ điện tăng

B Cường độ hiệu dụng của dòng điện giảm D Điện áp hiệu dụng trên điện trở giảm

Câu 30: Mạng điện dân dụng ở Việt Nam có điện áp hiệu dụng là **0 V, ở Nhật là 110 V Điện áp hiệudụng quá cao, có thể gây nhiều nguy hiểm cho người sử dụng Nếu điện áp hiệu dụng thấp, chẳng hạn 30

V – 50 V sẽ ít gây nguy hiểm cho người sử dụng Nguyên nhân không sử dụng mạng điện có điện áp

A Không thể sản xuất linh kiện điện sử dụng C Công suất nơi truyền tải sẽ quá nhỏ

B Công suất hao phí sẽ quá lớn D Công suất nơi tiêu thụ sẽ quá lớn

Câu 31: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở thuần R = 10 Ω thì công suất tức thời trong

Câu 34: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần và tụ điện mắc nối tiếp.Dùng một vôn kế có điện trở rất lớn mắt lần lượt vào hai đầu điện trở, tụ điện thì vốn kế chỉ 8π (rad/s) thì0 V; 60 V.Khi mắc vôn kế vào hai đầu đoạn mạch thì số chỉ vôn kế là

6

Câu 35: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầuđoạn mạchgồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Khi điện áp tức thời hai đầu R đạt giá trị *0 7

A thì cường độ dòng điện tức thời qua mạch có giá trị 7 A và điện áp tức thời giữa hai bản tụ có giá trị45V Khi điện áp tức thời hai đầu điện trở là 40 3 V thì điện áp tức thời giữa hai đầu bản tụ là 30 V Giátrị của điện dung C là

A

33.10

8π (rad/s) thì F



B

410

F





Câu 36: Đặt điện áp u = U0cos(ωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, Lt + φ) vào hai đầu đoạn mạch RLC như hình vẽ: cuộn cảm thuần có độ

tự cảm L, điện dung C của tụ điện có giá trị thay đổi được. Điều chỉnh giá trị của điện dung C thì thấy: ởcùng thời điểm, số chỉ của vôn kế V1 cực đại thì số chỉ của vôn kế V1 gấp đôi số chỉ của vôn kế V* Khi sốchỉ của vôn kế V* cực đại thì tỉ số giữa số chỉ của vôn kế V* với số chỉ của vôn kế V1 bằng

4

i  t  

 (A) Khi điện áp haiđầu đoạn mạch có giá trị bằng *00 (V) và đang tăng thì cường độ dòng điện qua mạch có độ lớn bằng

Câu 39: Đặt điện áp u50 * cost (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm một điện trởthuần, một cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung thay đổi được. Thay đổi điện dung của tụ cho tới khiđiện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đại là 130 V Khi đó, vào thời điểm điện áp tức thời giữahai đầu đoạn mạch AB có giá trị bằng 50 V và đang tăng thì điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm thuần

có giá trị xấp xỉ bằng

Câu 40: Đặt điện áp u U 0cos * ft (với U0 không đổi, f thay đổi được) vào hai * điểm M, N của mộtđoạn mạch như hình vẽ Biết các vôn kế V1, V* và Ampe kế lí tưởng Trong quá trình thay đổi tần số f củađiện áp người ta thấy chỉ số vôn kế V* nhỏ nhất bằng 30V, lúc đó ampe kế chỉ 3A, vôn kế V1 chỉ 1*0V,điều chỉnh f để vôn kế V* chỉ 8π (rad/s) thì0V thì số chỉ của ampe kế gần nhất với kết quả nào sau đây?

A *,5 (A) B 1,5(A) C 3,5 (A) D 4,5(A).

8π (rad/s) thì

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

 

* 1

*

C C

LC R

Dung kháng của đoạn mạch Z C 40  AM 450  MB 300

+ Biểu diễn vecto các điện áp

Cường độ dòng điện chạy trong mạch *50 * 1, *

*

AM

UM I Z

U Z

+ Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây khi đó là:

d d

UZ U

OI U

 

1

* 1

Câu 14

Cách giải: Đáp án A

+ Cảm kháng của cuộn dây Z  L 100 Để hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch trễ pha so với cường độ

+ Độ giảm thế cực đại trên đường dây Umax0,01U 1 kV

 Dòng điện chạy qua dây truyền tải 5000 50

U R

I



14

+ Ta có max min 8π (rad/s) thì 9 *

Phương pháp: Sử dụng định luật Ôm cho đoạn mạch điện xoay chiều

Cách giải: Đoạn mạch chỉ chứa điện trở R và cuộn cảm thuần nên tổng trở: * *

Phương pháp: Áp dụng giản đồ vecto trong mạch điện xoay chiều

Cách giải: Đáp án D Ban đầu, mạch có cộng hưởng điện, công suất của mạch là

*

U

Khi nối tắt tụ điện, đoạn AM chỉ còn R1, đoạn MB gồm R* nt L GĐVT như hình vẽ

Tam giác ABC cân với góc AMB = 1*00

Cách giải: Đáp án B Điện dung của tụ phụ thuộc góc quay của bản tụ C = a. + b

Với hai giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của điện dung là C1 và C* ta có

* 10( ) (1).18π (rad/s) thì0 370( ) 10( )

Thay vào (1) ta tìm được  300

Vậy phải tụ một góc bằng 1500 từ vị trí có điện dung cực đại (ứng với góc 18π (rad/s) thì00)

Phương pháp: Sử dụng công thức hiệu suất truyền tải và tính công suất hao phí

Cách giải: Gọi công suất truyền tải là P, hiệu điện thế phát là U, ta có:

16

Phương pháp: Sử dụng định luật Ôm

Cách giải: Khi khóa K mở, mạch gồm R, r, L, C nối tiếp Từ đồ thị của điện áp, ta có: u U 0cos t Từ

đồ thị cường độ dòng điện khi K mở ta có phương trình cường độ dòng điện là: i I 0costi Khi t = 0:

Câu 27

Phương pháp: Sử dụng biến đổi toán học và các điều kiện P cực trị

Cách giải: Khi K đóng, mạch chỉ có R, C mắc nối tiếp Khi R1, R* thì P1 = P* nên:

+ Khi mạch xảy ra cộng hưởng thì R

 Dựa vào đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên các phần tử ta thấy rằng khi tăng 

i u u

Chọn

* * max

C L

R R

    Điện áp trên điện trở và trên tụ điện luôn vuông nhau tạicùng một thời điểm bất kì, ta có:

Ta thấy cường độ dòng điện và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch vuông pha nhau do đó ta có

Vẽ giản đồ vecto: Gọi Ur là điện áp của r, Y là UC - UL: