1 điện xoay chiều nâng cao Vật lý 12

Đặt điện áp xoay chiều (có đồ thị phụ thuộc thời gian như hình vẽ) vào mạch điện gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được, điện trở R thay đổi được, điện dung của tụ C 0, 25 mF .    Cố định L 0,5 H ,    thay đổi R thì điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại là U1. Cố định R 30 ,   thay đổi L thì điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại là U2. Hãy tính tỉ số U U .

ĐIỆN XOAY CHIỀU NÂNG CAO – SỐ 1 Câu 1: [VĐP] Cho đoạn mạch gồm điện trở, cuộn dây và tụ điện mắc nối tiếp Đặt điện áp u65 2 cos 100 t V  vào hai đầu đoạn mạch thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện lần lượt là 13 V,

13 V, 65 V Hệ số công suất của đoạn mạch bằng;

A 1

12

4

5

13

Câu 2: [VĐP] Đặt một điện áp xoay chiều uU coso  t vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm điện trở

R 90 , cuộn dây không thuần cảm có điện trở r 10  và tụ điện có điện dung C thay đổi được M là điểm nối giữa điện trở R và cuộn dây Khi C = C1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực tiểu bằng U1; khi C C2 C1

Câu 3: [VĐP] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (cuộn dây

thuần cảm), trong đó L thay đổi được Khi L = Lo thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại và bằng 200 W và khi đó UL = 2U Sau đó thay đổi giá trị L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị lớn nhất Công suất tiêu thụ của mạch lúc này là:

Câu 6: [VĐP] Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là biển trở Khi đặt vào hai đầu mạch

điện một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi thì các điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở, cuộn cảm

và tụ điện lần lượt là UR = 40 V, UL = 50 V, UC = 120 V Điều chỉnh biến trở đến giá trị R 2,5Rthì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 2,4A Dung khấng của tụ điện là:

A 20  B 53,3  C 23,3  D 25 2 

Câu 7: [VĐP] Đặt điện áp xoay chiều (có đồ thị phụ thuộc thời gian như hình vẽ) vào mạch điện gồm cuộn dây

thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được, điện trở R thay đổi được, điện dung của tụ C0, 25 / mF Cố định

 

L0, 5 / H ,thay đổi R thì điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại là U1 Cố định R 30 ,  thay đổi L thì điện

áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại là U2 Hãy tính tỉ số U / U 1 2

A 1,5 B 2 C 3 D 4

Câu 8: [VĐP] Đặt điện áp u100 3 cos 100 t   1 V vào hai đầu A, B của mạch điện như hình vẽ Khi K mở hoặc đóng thì đồ thị cường độ dòng điện theo thời gian tương ứng là im và iđ như hình vẽ Hệ số công suất của mạch khi K đóng là:

Câu 10: [VĐP] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB

mắc nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL thay đổi được, điện trở R và tụ điện có dung kháng

ZC Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên đoạn RL và hệ số công suất cos của đoạn mạch AB theo giá trị ZL Giá trị ZC gần nhất với giá trị nào sau đây?

A 50  B 26  C 40  D 36 

Câu 11: [VĐP] Đặt điện áp xoay chiều (u có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi được) vào hai đầu

đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Biết

2 CR   3 3 LC Điện áp hiệu dụng trên đoạn MB đạt giá trị

cực tiểu gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 13: [VĐP] Mạch RLC nối tiếp theo thứ tự gồm C, biến trở R và cuộn dây thuần cảm L Đặt vào hai đầu mạch

hiệu điện thế uAB = U0cos( V Thay đổi R ta thấy khi R = 200  thì cường độ dòng điện nhanh pha hơn hiệu điện thế hai đầu mạch P = Pmax = 100 W và UMB = 200 V (M là điểm nằm giữa tụ và điện trở) Hệ thức đúng là:

A ZL= ZC B 2ZL= ZC C ZL= 2ZC D 3ZL= 2ZC

Câu 14: [VĐP] Đặt điện áp u = 150 cos (V)vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 60 , cuộn dây (có điện trở thuần) và tụ điện Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch bằng 250 W Nối hai bản tụ điện bằng một dây dẫn có điện trở không đáng kể Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và bằng 50 V Dung kháng của tụ điện có giá trị bằng

A 60  B 30  C 15  D 45 

Câu 15: [VĐP] Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động bình thường Trong ba cuộn dây của phần

ứng có ba suất điện động có giá trị Ở thời điểm mà = 30V thì tích = -300 V2 Giá trị cực đại của là

A 50 V B 35 V C 40 V D 45 V

Câu 16: [VĐP] Đặt điện áp xoay chiều ổn định u = U0cos cos( ft)(V) trong đó U0, f không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện điên dung C và điện trở thuần R mắc nối tiếp nhau trong đó L, C không đổi còn R thay đổi được Điều chỉnh R thì thấy khi R = R1 và R = R2 thì công suất của mạch tương ứng là P1 và P2 và 2P1 = P2 Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong hai trường hợp tương ứng là

và thỏa mãn + = Khi đó R = R0 thì công suất của mạch là cực đại và bằng 100W Giá trị của P1 là:

A 50 W B 25W C 25 W D 12,5 W

Câu 17: [VĐP] Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp theo đúng thứ tự đó Biết R 50 , cuộn cảm thuần Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U0cos100 t (V) Đồ thị đường 1 biểu diễn điện áp ở hai đầu đoạn mạch chứa RL, đồ thị đường 2 biểu diễn điện áp ở hai đầu đoạn mạch chứa RC Độ tự cảm của cuộn cảm đó là:

Câu 18: [VĐP] Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng dây truyền tải một pha

Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ điện năng tăng từ 120 lên 144 Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát này cung cấp đầy đủ điện năng cho

A 168 hộ dân B 504 hộ dân C 192 hộ dân D 150 hộ dân

Câu 19: [VĐP] Đặt điện áp uU 2 cos 50 t   V vào đoạn mạch AB như hình vẽ: điện trở R 80 , tụ điện có

điện dung C thay đổi được và cuộn dây không thuần cảm Điều chỉnh C 1

4800



 thì điện áp hiệu cụng hai đầu

MB có giá trị nhỏ nhất là 72 V Nối tắt tụ điện thì công suất tiêu thụ của mạch là 184,32 W Giá trị U gần nhất với

giá trị nào sau đây?

Câu 21: [VĐP] Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp

gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 2 /  H, tụ điện có điện dung C104/ F , điện trở R 100  Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây máy phát Biết rô to máy phát có hai cặp cực Khi rô to quay đều với tốc độ n =

1500 vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 2A

2 Khi thay đổi tốc độ quay của rô to đến giá trị

no thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện có giá trị cực đại là UC max,giá trị của no là UC maxlần lượt là:

A 750 2 vòng/phút ; 100V B 750 2 vòng/phút ;50 3V

C 6000 vòng/phút; 50 V D 1500 vòng/phút; 50 2 V

Câu 22: [VĐP] Một máy biến áp lý tưởng, cuộn sơ cấp N12000vòng được nối vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 = 200 V có tần số 50 Hz Thứ cấp gồm 2 cuộn, cuộn thứ nhất có N2 – 200 vòng, cuộn thứ hai có N3 =

100 vòng Giữa hai đầu N2 đấu với mạch R L C2 2 2mắc nối tiếp (cuộn dậy thuần cảm, L2 0,3 / , R 2 30 và C2

thay đổi được) Giữa 2 đầu N3 với mạch R L C3 3 3 mắc nối tiếp ( cuộn dây thuần cảm có L3 thay đổi được,

11A

240

Câu 23: [VĐP] Cho đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm cuộn dây

thuần cảm nối tiếp với tụ điện theo thứ tự đó, đoạn mạch MB chỉ có điện trở thuần R Điện áp đặt vào AB có biểu thức u80 2 cos100t V ( ) hệ số công suất của đoạn mạch AB là 2

2 Khi điện áp tức thời giữa hai điểm A và

M có độ lớn là 48V thì điện áp tức thời giữa hai điểm M và B có độ lớn là:

Câu 24: [VĐP] Cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, trong đó giá trị độ tự cảm L thay đổi được Điện áp xoay

chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức uU0cost Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện

áp hiệu dụng UL giữa hai đầu cuộn cảm và tổng trở Z của đoạn mạch theo giá trị của độ tự cảm L Giá trị của U0

gần nhất với giá trị nào sau đây?

Câu 25: [VĐP] Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp u220 2 cos 2  ftV (cuộn dây thuần

cảm) với f thay đổi được Khi cho f  f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ và hai đầu điện trở bằng nhau Khi cho f 1, 5f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng nhau Nếu thay đổi f để điện áp hiệu dụng giữa hai

đầu cuộn cảm đạt cực đại, giá trị cực đại đó gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 26: [VĐP] Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp gồm R 100 3 , cuộn cảm thuần và tụ điện có dung kháng ZC thay đổi Khi ZC = ZC1100 hoặc khi ZCZC2 300 thì công suất tiệu thụ của đoạn mạch như

nhau Nếu cường độ dòng điện qua mạch khi ZC ZC1 là i1 2 2 cos 100 t  A

Câu 27: [VĐP] Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có đồ thị điện áp tức thờ phụ thuộc vào

thời gian như hình vẽ Trong đó điện áp cực đại U0 và chu kì dòng điện không thay đổi Khi đóng và mở khóa K thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ Giá trị của I0 là:

Câu 28: [VĐP] Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ Cuộn dây cảm thuần có độ tự cảm L 1H,

vôn kế có giá trị cực tiểu gần nhất với giá trị nào sau đây?

Khi L = L2 thì điện áp hiệu dụng trên đoạn chứa RC là U2 và độ lệch pha u và I là 2 Nếu U1 = 2 U2 và

      thì:

A   2 / 3 B   2 / 6 C   2 / 3 D   2 / 6

Câu 30: [VĐP] Lần lượt đặt vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C nối

tiếp hai điện áp xoay chiểu u1U1 2 cos  1t 1V và u2 U2 2 cos  2t 2V Người ta thu được đồ thị công suất toàn mạch theo biến trở R như hình vẽ Biết rằng P2 max x Giá trị của x gần giá trị nào sau đây nhất?

 mắc nối tiếp nhau Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều

có giá trị hiệu dụng không đổi và tần sô 50 Hz Thay đổi R để công suất tỏa nhiệt của mạch cực đại P1, công suất tỏa nhiệt trên R đạt cực đại P2, với P1 – P2 = 168,5W Giá trị P2 gần nhất với giá trị nào sau đây ?

  với U không đổi Thay đổi L đến giá trị L0 để điện áp hiệu

dụng trên cuộn dây đạt cực đại Giữ nguyên L = L0 và khảo sát điện áp u hai đầu mạch và uRC trên đoạn mạch chỉ

có R và C Khi u20 3thì uRC = 140V, khi u 100 3V thì uRC = 100V Biểu thức điện áp tức thời trên điện trở thuần R là:

Câu 34: [VĐP] Điện năng được truyền từ một nhà máy điện A có công suất không đổi đến nới tiêu thụ B bằng

đường dây tải điện một pha Nếu điện áp truyền đi là U và tại B lắp máy hạ áp lý tưởng với hệ số biến áp là 30 thì đáp ứng được 20

21nhu cầu điện năng của B Coi cường độ dòng điện và điện áp luôn cùng pha với nhau Muốn cung cấp đủ điện cho B với điện áp truyền đi là 2U thì ở B phải dùng máy hạ áp lý tưởng có hệ số biến áp là:

Câu 35: [VĐP] Cho một đoạn mạch xoay chiều AB gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có

điện dung C mắc nối tiếp Đặt điện áp uU 2 cos 100 t   V vào hai đầu đoạn mạch AB Hình vẽ là đồ thị biểu diễn công suất tiêu thụ trên AB theo điện trở R trong hai trường hợp mạch điện AB lúc đầu và mạch điện AB sau khi mắc thêm điện trở r nối tiếp với R Hỏi giá trị xy gần với giá trị nào nhất sau đây?

Câu 36: [VĐP] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB

mắc nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL, điện trở R và tụ điện có dung kháng ZC thay đổi được Hình vẽ sau là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên C và điện áp hiệu dụng trên RC theo

ZC Giá trị U gần nhất với giá trị nào sau đây?

Câu 37: [VĐP] Từ một trạm phát điện, người ta dùng máy tăng áp để truyền đi một công suất điện không đổi đến

nới tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha Biết điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha, điện áp hiệu dụng ở hai cực của máy phát không đổi Ban đầu hiệu suất truyền tải là 92% Giữ nguyên số vòng cuộn sơ cấp, nếu bớt số vòng thứ cấp n (vòng) thì hiệu suất quá trình truyền tải là 82% Sau đó quấn thêm vào cuộn thứ cấp 2n (vòng) thì hiệu suất quá trình truyền tải là:

Câu 38: [VĐP] Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC một điện áp xoay chiều uU cos0   t  V với tần số góc biến thiên Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự biến thiên của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện khi tần số góc biến thiên Biết 1 100 6rad / s;

3



   2 50 6rad / s.Điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm khi tần số góc biến thiên gần với giá trị nào nhất trong các giá trị sau?

Câu 39: [VĐP] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp

gồm cuộn cảm L, biến trở R và tụ điện C mắc nối tiếp theo đúng thứ tự trên Gọi M là điểm giữa L và R, N là điểm giữa R và C Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của các điện áp hiệu dụng uAN và uMB theo giá trị của biến trở R được cho như hình vẽ sau Khi giá trị của R bằng 60 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở R gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 40: [VĐP] Cho mạch điện gồm điện trở thuần là 10 , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0, 2H

 và tự điện có điện dung 1000 F

 mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không

đổi, tần số 50Hz Tại thời điểm hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây là 20V thì hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 40 V Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch gần nhất với giá trị nào sau đây?

Câu 41: [VĐP] Một công tu điện dùng đường dây tải điện với công suất truyền tải không đổi để cấp điện cho một

khu dân cư với hiệu suất truyền tải 90% Sau nhiều năm, dân cư ở đó giảm khiến công suất tiêu thụ tại khu đó giảm xuống và còn 0,7 lần so với ban đầu trong khi vẫn phải sử dụng hệ thống đường dây tải điện cũ Cho rằng hao phí trên đường dây tải điện có nguyên nhân chủ yếu là do sự tỏa nhiệt trên đường dây bởi hiệu ứng Jun – Len-xơ Hệ

số công suất của mạch điện là 1 Tỉ số độ giảm thế trên dây và hiệu điện thế trên tải khi dân cư đã thay đổi là:

A 10

13

16

37

63

Câu 42: [VĐP] Đặt điện áp uU 2 cos t  (U và  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB Hình bên là sơ

đồ mạch điện và một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp u MB giữa hai điểm M,B theo thời gian t khi K

mở và khi K đóng Biết điện trở R2 r Giá trị của U là:

Câu 44: [VĐP] Mạch nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần, điện trở R và tụ điện C Đặt điện áp xoay chiều có

biểu thức uU 2 cos  t V vào hai đầu mạch điện Biết R, C không đổi, độ tự cảm L của cuộn cảm biến thiên Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm đạt giá trị cực đại và bằng 100 V Khi đó tại thời điểm điện áp thức thười giữa hai đầu mạch là u = 80(V) thì tổng điện áp tức thời uRuC60(V) Tính tỉ số

C

R

Z

Câu 45: [VĐP] Để một quạt điện loại 110 V - 100 W hoạt động bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị

hiệu dụng 220 V, người ta mắc nối tiếp quạt điện với một biến trở Ban đầu, điều chỉnh R 100  thì đo được cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 0,5 A và quạt đạt 80% công suất Từ giá trị trên của R, muốn quạt hoạt động bình thường thì cần điều chỉnh R:

A Tăng 49  B giảm 16  C tăng 16  D giảm 49 

Câu 46: [VĐP] Cho đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L và tụ điện có điện

dung C Trên hình trên: Đường P(1) là đồ thị bểu diễn sự phụ thuộc công suất tiêu thụ của đoạn mạch theo R khi đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u1U cos1   1t 1V (với U ,1 1 dương và không đổi); đường P(2) là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc công suất tiêu thụ đoạn mạch theo R khi đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp

Câu 47: [VĐP] Đặt một điện áp xoay chiều uU 2 cos 2 ft   V (U không đổi còn f thay đổi được) vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L ghép nối tiếp Hình bên là đồ thị biểu diễn

sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ trên mạch khi tần số f thay đổi Giá trị của công suất P gần với giá trị nào sau

  Biết công suất định mức của bóng đèn dây tóc Đ (coi như một điện trở thuần) là

200W và đèn sáng bình thường Điện trở thuần của cuộn dây là r = 50  Biểu thức của dòng điện trong mạch là

Câu 49: [VĐP] Đặt điện áp u U 0cost(U0, không đổi) vào đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện

có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện

áp hiệu dụng UL giữa hai đầu cuộn cảm và hệ số công suất cos của đoạn mạch theo giá trị của độ tự cảm L Giá trị của U0 gần nhất với giá trị nào sau đây?

Câu 50: [VĐP] Cho mạch điện như hình vẽ Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thời gian của điện áp hai đầu đoạn

mạch Biết U AM U MN 5 ,V U NB4 ,V U MB 3 V Mỗi hộp chỉ chứa một loại linh kiện trong số các linh kiện sau: điện trở thuần R, tụ điện C, cuộn cảm L hoặc cuộn dây không thuần cảm (r,L) Tính UAN

A 4 3 V B 6V C 4 5 V D 6 5V

-HẾT -

ĐÁP ÁN

1.D 2.C 3.C 4.D 5.B 6.C 7.C 8.B 9.B 10.B 11.A 12.A 13.B 14.B 15.C 16.A 17.D 18.D 19.A 20.C 21.A 22.D 23.A 24.B 25.D 26.A 27.B 28.D 29.A 30.B 31.B 32.C 33.A 34.C 35.A 36.A 37.C 38.B 39.B 40.A 41.D 42.B 43.B 44.B 45.D 46.B 47.D 48.A 49.B 50.C

LỜI GIẢI CHI TIẾT

0 0

P 160W

Pcos