CHUYÊN ĐỀ 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU và DAO ĐỘNG ĐIỆN TƯ Ø HƯỚNG DẪN GIẢI CÂU 1: Khi Δt rất nhỏ, các giá trị tức thời của điện xoay chiều có thể xem như dòng điện không đổi.. Chọn C CÂU
Trang 1CHUYÊN ĐỀ 3:
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU và DAO ĐỘNG ĐIỆN TƯ Ø
HƯỚNG DẪN GIẢI
CÂU 1: Khi Δt rất nhỏ, các giá trị tức thời của điện xoay chiều có thể xem như dòng
điện không đổi
Chọn C CÂU 2:
UAB không đổi, PABmax khi mẫu số min Hệ quả BĐT Cauchy cho ta
2LC(ZZ)R*R−=(ZL-ZC)2= hằng số
Nên mẫu số min khi: R)ZZ(R2CL−=
Chọn D
CÂU 3: Ta có: 2CL22ABAB)ZZ(RURP−+=
Với L, C; UAB và PAB xác định ta biến đổi được
aR2 + bR + c=0 (hoặc vẽ đồ thị) sẽ tìm được hai giá trị của R thoả PAB<Pmax
Chọn B
CÂU 4 : 2CL2ABLLL)ZZ(RU.ZI.ZU−+==
Dùng một trong 3 cách
1 Đạo hàm : ULmax ⇔0dZdULL=
2 Đưa ZL xuống mẫu số và biến đổi mẫu số về dạng parobol
3 Vẽ giản đồ Fresnel và áp dụng định lý hàm sin
Ta được: ULmax khi C2C2LZZRZ+=
Chọn C CÂU 5 : PAB=R.I2
Do R xác định nên PABmax khi Imax
Mạch cộng hưởng
Chọn A
CÂU 6 : Như CÂU 5 Pmax khi RUImax=
Trang 2Lúc đó: UL=ZL.Imax=RU.ZL và UC=ZC.Imax=RU.ZL
Chọn D
CÂU 7 : Mạch cộng hưởng, lý luận như CÂU 6: loại B và D
Mặt khác: ZAB=R nên UAB=UR ⇒ loại C
Do ZL=ZC ⇒ ω= L ω.C1 hay L=2.C1ω
Chọn A
CÂU 8 :
f thay đổi, PAB=R.I2 cực đại khi Imax
Lúc đó Pmax=UAB.I vì cosϕ = 1
Chọn D
CÂU 9
Hàm điều hoà có dạng sin hoặc cosin theo t
Chọn C
CÂU 10 :
Tác dụng nhiệt không phụ thuộc chiều dòng điện
Chọn A
CÂU 11
ϕAB= (uAB; i) có
tgϕAB=RZZCL− phụ thuộc đặc tính mạch điện
1 ϕAB>0: mạch có tính cảm kháng, uAB nhanh hơn i
⇒ loại B
1 ϕAB<0: mạch có tính dung kháng, i nhanh hơn uAB
⇒ loại C
Chọn D
CÂU 12
t0=0 lúc α=0)B,N(=thì ϕ=0
nên Φ = BScosωt
Chọn C
CÂU 13
Máy phát điện không thể thay đổi diện tích khung dây
Chọn D
CÂU 14
p= nhưng số cặp cực là hằng số không phụ thuộc vào f và n
Chọn B
CÂU 15
Xem Sách Giáo khoa 12, trang 48
Chọn C
CÂU 16
Trang 3cosϕAB=ABZR là hàm số chẵn nên không thể biết ϕAB dương hay âm
Chọn C
CÂU 17
Cuộn cảm luôn luôn có điện trở thuần khác 0
Chọn C
CÂU 18
cosϕAB=1
Mạch cộng hưởng Z=R hay U=UR
Chọn D
CÂU 19: tgϕLC=±∞=−0ZZCL hay ϕLC=2π±
Chọn C
CÂU 20: i nhanh pha hơn uC ⇒ loại A và C
Chọn B
CÂU 21
sinϕAB=tgϕAB×cosϕAB=ABCLABCLZZZZRRZZ−=×− Chọn D
CÂU 22: i chậm pha hơn uL một góc 2π ⇒ loại A và B
Mặt khác cosωt=sin(ωt+2π)
⇒ loại D
Chọn C
CÂU 23: tgϕAB=RZZCL− chỉ dùng để tính trực tiếp độ lệch pha uAB đối với i mà không tính trực tiếp góc lệch pha giữa 2 hiệu điện thế
Chọn A
CÂU 24: 12πϕ=−ϕ nên tg = tg1ϕ2212tπ −⎛⎞ ϕ=⎜⎟ϕ ⎝⎠
Hay L21LZRRZ=
Do đó ZL2 = R1R2 Vậy 12R.RL2f=π
Chọn B
CÂU 25: Khi R nối tiếp C thì mạch có tính dung kháng, i luôn luôn sớm pha hơn u Chọn D
CÂU 26: Cộng hưởng khi ω=ωC1L hay 2L1Cω=
Chọn B
Trang 4CÂU 27: i=I0sin(ωt-6π)= I0cos(ωt+3π)
ϕAB=pha uAB-pha iAB=-3π
Chọn C
CÂU 28: Khi cộng hưởng UL=UC≠0
Chọn C
CÂU 29: ω=C1ZC ⇒ khi C tăng thì ZC giảm
Chọn D
CÂU 30: cosϕAB=0 ⇒ϕAB=2π±
Mạch chỉ có L và C nhưng I khá lớn (xem Sách Giáo khoa 12, trang 61)
Chọn B
Câu 31 : Gọi P là công suất tải điện tại Bà Rịa, ΔP là công suất hao phí ta có:
Tỉ lệ hao phí là PnPΔ= mà 22PPRUΔ= (xem SGK lớp 12 trang 77)
Nên: 2RPnU= Với R là điện trở tổng cộng các dây tải (là đại lượng không đổi)
Do đó: RP = n1U12 = n2U2 1212n10UU200400KVn2,5→===
U200KVΔ=
Chọn B
CÂU 32 : Phần ứng tạo ra dòng điện
Chọn C
CÂU 33 : uR đồng pha với i nên độ lệch pha giữa uR và uAB vẫn tính bằng công thức tgϕAB=RZZCL−
Chọn C
CÂU 34 : q=Q0sin(ωt+ϕ)
nên )tcos(I)tcos(Qdtdqi00ϕ+ω=ϕ+ωω==, với I0=ωQ0
lúc t0=0 thì i=0 hay q0=±Q0
sau 41 chu kỳ thì q1=0 nên Δq=q0-q1=Q0=ω0I
trong 21 chu kỳ thì điện lượng qua tiết diện là 2Δq=2ω0I
Chọn C
CÂU 38 : Hiệu điện thế giữa 2 dây pha hoặc 1 dây pha và 1 dây trung hòa có giá trị
hiệu dụng là Ud hoặc UP nên không thể biến thiên
Loại A và C
Do cách mắc tam giác không có dây trung hòa nên cần có các tải đối xứng tốt hơn hình sao Loại B
Trang 5Khi có chênh lệch giữa các tải tiêu thụ thì dòng điện qua dây trung hòa yếu hơn hẳn dòng điện trong các dây pha: chỉ cần dây có tiết diện nhỏ
Chọn D
CÂU 61
Khi máy phát điện mắc hình sao thì Ud = P3U2203380V==
Muốn động cơ hoạt động bình thường thì cần cung cấp hiệu điện thế hai đầu mỗi pha của nó là 380(V) = Ud nên cần mắc động cơ hình tam giác
Chọn A
CÂU 64 : PPPH1PP−ΔΔ==− Với 22RPPUΔ=
Suy ra: H = 2RP1U− Hay RP = (1 – H).U2
Với R và P cố định, giảm hiệu điện thế 2 lần ta được U’ = U2
Nên RP = (1 – H)U2 = (1 – H’)U’2 Hay H’ = 1 – 4(1 – H)
Chọn C
Câu 73 : Thông tin trong vũ trụ dùng sóng cực ngắn vì nó không bị hấp thụ bởi tầng
điện ly
Chọn B
Câu 115: I = RUR = 0,5A ; ZAB = ABUI = 160Ω
ZrL = rLUI = 602Ω ; r = ZrLcosrLϕ
r = 602 x 22 = 60Ω ; tgrLϕ = LZr = 1
Nên: ZL = r = 60 L = Ω→60100π = 35π(H) loại B
Mặt khác: = (R + r)2 + (ZL – ZC)2 2ABZ
1602 = (100 + 60)2 + (ZL – ZC)2 → ZC = ZL = 60Ω
Vậy: C = 3106−π (F) Chọn A
Câu 118: R = 2PI = 180,09 = 200Ω Loại C
tg = RLϕLZ3R= → ZL = 2003
Vậy L = 23π Chọn B
Câu 120: R = 100 ; ZL = 200ΩΩ
(uAB ; i) = ABϕ4π− (Vì i nhanh hơn uAB)
tg = ABϕLCZZR− = 1 ZC = ZL + R = 300→Ω
Trang 6Vậy C = 4103−π (F) Chọn C
Câu 121: ZL1 = 80 ; ZL2 = 20ΩΩ
I1 = I2 → Z12 = Z22
R2 + (ZL1 – ZC)2 = R2 + (ZL2 – ZC)2
hay ZL1 – ZC = (ZL2 – ZC) ±
Dấu + dẫn đến ZL1 = ZL2 trái đề bài
Lấy dấu – thì 2ZC = ZL1 + ZL2
ZC = 50 Ω
Khi UR = UAB thì R = ZAB mạch cộng hưởng
Vậy ZL = ZC = 50Ω → L = 12π(H) Chọn A
Câu 122: ZC1 = 100 ; ZC2 = 200ΩΩ
I1 = I2 Z12 = Z22 →
R2 + (ZL – ZC1)2 = R2 + (ZL – ZC2)2
ZL – ZC1 = (ZL – ZC2) ±
Chỉ lấy dấu trừ nên:
2ZL = ZC1 + ZC2 = 600Ω
C = 3π(H) Chọn C
Câu 123: Lúc đầu: I = RLUZ = 4 (A)
Lúc sau, tụ C có 2LC = 1 hay ZC = 2ZL thì tổng trở mới là: 2ω
Z = 222LCLR(ZZ)RZ+−=+ = ZRL
Cường độ I’ = ABUZ = 4A Chọn A
Câu 125: tgLRLZ3R4ϕ== → ZL = 34R
UAB = ZRL x I = 229RRx16 +⎛⎞ ⎜⎟⎜⎟⎝⎠ = 5R
Lúc sau: tgCRCZ4R3−−ϕ== hay ZC = 43R
I = AB22RCU5RZ16RR9=+ = 3A Chọn A
Câu 127: R = U4; ZL = U6; ZC = U2
Khi mắc nối tiếp:
I = 222RLCLC2UUUZR(ZZ)U11U1662=+− +−⎛⎞ ⎜⎟⎝⎠
Trang 7= 13x511169=+ = 2,4A Chọn B
Câu 128: UAB = 100V; UR = 60V
Mà: = UR2 + (UL – UC)2 2ABU
Vậy: UL – UC = 80V Chọn B
Câu 129: Do UAM = UAB nên OAB cân Δ
có OH là đường cao → HA = 30
Vậy: UR = 40 (V) (đl Pythagore)
Chọn B
Có thể lập các phương trình theo định luật Ohm
và giải chọn nghiệm
Câu 131: H = cơ họctoàn phầnP Ptoàn phần = →7,5Kw0,8 = 9,375Kw
Vậy: A = P t = 9,375 (Kw.h) Chọn B
Câu 132: H = 2Pr
Mà: I = PUcosϕ = 6,25A ; r = 2Ω
Thay vào H = 0,87 Chọn C
Câu 133: Định lý hàm cos
AB2 = OB2 + OA2 – 2OB.OAcosABϕ
cos = ABϕ22OBOAAB2xOBxOA+−
cos = ABϕ222x4010502x402x10+−
cos = ABϕ22
Chọn C
Câu 134: Mắc Ampe kế: mạch gồm R nt L: RLϕ > 0
tgϕ = RL LZ3R3= nên ZL = 33R (1)
UAB = ZRL I1 hay = (R2 + ZL)2 x 10-2 (2) 2ABU
Thay bằng Vôn Kế: mạch trở thành R nt L nt C
UC = ZC I2 nên 20 = UC I2 (3)
= ABCΔϕ=ϕ−ϕ6π+ Với C2πϕ
thì: AB3πϕ=− tg→LCABZZ3R−ϕ=
ZL – ZC = 3−R (4)
= hay = [R2 + (ZL – ZC)2]I2 (5) 2ABU2AB2ZxI2ABU
Chọn A ABϕB A LUABURU0 RUiO AABURU()Δ
Trang 8Câu 135: ABC2πΔϕ=ϕ−ϕ=± Với C2πϕ=−
Dấu – thì Loại ABϕ=−π
Chọn dấu +
AB22πϕ+=+ hay ABϕ = 0
Mạch có cộng hưởng: 1LCω= → f = 12LCπ = 2000Hz Chọn D
Câu 136: ZL = 100Ω ; R = 100 Ω
I = P1R2=(A) ZRLC = →ABU1002I=
(ZL – ZC)2 = - R2 = 1002 2RLCZ
ZL – ZC = 100 ±
Dấu +: ZC = 0 mà (rad/s) nên C khá lớn 100ω=π
Dấu -: ZC = 200Ω nên C = 4102−π (F)
Chọn D
Câu 137: Hệ thức lượng:
OA2 = OB2 + AB2 – 2 x AB x OBcosα
cosα = 22OBABOA2ABxOB+−
cosα = 2210010x502x1502x100x5010+−
cosα = 110−
AB1cos10ϕ=
I = MPMBMBP2(A)Ucos=ϕ
R0 = MP2P25()I=Ω Loại B và C
ZL = 75Ω nên L = 3H4π
Chọn A
Câu 152: PAB = (R + R0)I02 = 20AB220LC(RR)U(RR)(ZZ)+++− (1)
Hay PAB = 2AB2LC00U(ZZ)(RR)(RR)⎡⎤−++ + ⎢⎥ ⎣⎦ ; UAB không đổi
PAB MAX khi mẫu số min
Hệ quả bất đẳng thức Cauchy cho ta R + R0 = |ZL – ZC| = 40Ω
Suy ra: R = 10 thay R vào (1) ta được PAB = 125W Chọn B Ω αMBϕMBU
Trang 9: PR = RI2 = 22ABAB22220LC00LCRURU(RR)(ZZ)R2RRR(ZZ)=++−+++−
Hay PR = 2AB220LC0UR(ZZ)R2R⎡⎤−++⎢⎥⎣⎦
UAB không đổi PR max khi mẫu số min hay 220LCR(ZZ)RR+−+là min Hệ quả bất đẳng thức Cauchy cho
R2 = R02 + (ZL – ZC)2
R = 50 Ω
Chọn B
Câu 164: Mạch AB chỉ có 2 phần tử nối tiếp và i trễ pha hơn uAB nên mạch AB có tính cảm kháng : hộp X chứa cuộn thuần cảm L (Loại A hoặc B)
Mặt khác: ZRL = ABUI = 100Ω 22LRLZZR60→=−=
L = 6012=ωπ(H)
Chọn C
Câu 186:
Ta có : AS2CLCλ=π
Suy ra: 222ASC4CLλ=π (1)
18(2) C240π≤≤π
Thế (1) vào (2) suy ra: 1084,5.10(F)C8.10(F)−−≤≤
Chọn C
Câu 187:
q = Q0sin với Q0 = C.E = 7,5.10-10 (C) Loại B và C (t)ω+ϕ
Lúc t0 = 0 ta có Q0sinϕ = Q0 hay 2πϕ=
Chọn A
Câu 188: I0 = ERr+ = 24 (A)
U0 = 48(V)
Định luật bảo toàn năng lượng điện từ cho ta Wtmax = Wđmax
Hay 2011LICU22= Nên 200UL4CI ==⎛⎞ ⎜⎟⎝⎠
L = 4C (1)
Mặt khác: 21(2.10)LCω==π (2)
Giải (2) và (2) ta được : 1L=μπ và 1CF4=μπ
Trang 10Chọn B
Câu 189: Ta có: AS2CLCλ=π
Khi Cmin = 10pF = 10.10-12 (F) thì λmin = 8,4m
Cmax = 490pF = 490.10-12 (F) thì λmax = 52m
Chọn B
Câu 192:
Điện dung tụ điện phẳng trong không khí là C = 0sdε = 10-10 (F)
Mà AS2CLCλ=π Thay số vào ta được λ = 60(m)
Chọn A
Câu 193 : Muốn phát sóng điện từ vào không gian mạnh nhất thì mạch dao động phải
là Ăng ten
Chọn C
Câu 194: Nguyên tắc phát sóng điện từ là duy trì dao động điện từ bằng máy phát dao
động điều hòa dùng Tranzito phối hợp với Ăng ten
Chọn C
Câu 195 : 2CLCλ=π Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng cho dao động điện từ
Ta có: Wt max = Wđ max
2200Q11LI22= Suy ra: 2020QLCI=
Do đó: 00Q2CIλ=π = 6000m = 6km
Chọn A
Câu 196: Do f = 12LCπ nên tăng f phải giảm C và giảm n2 lần
Chọn D
Câu197: Định luật bảo toàn năng lượng trong dao động điện từ cho ta
220111LICuLi222=+
Suy ra: L(I02 – i2) = Cu2
Chọn A
Câu 198: 220111LICuLi222=+
Suy ra: LC(I02 – i2) = u2
Thay số vào ta được : u = 3V
Chọn A
CÂU 199: Một đài phát sóng ngắn với công suất lớn có thể truyền sóng này đi mọi
nơi trên mặt đất
Chọn C
Câu 200: Tầng điện ly hấp thụ mạnh sóng trung vào ban ngày
Trang 11Chọn B
ĐÁP ÁN
10
A
12
13
14
15
C
17
18
19
20
B
22
23
24
25
D
27
28
29
30
B
32
33
34
35
D
37
38
39
40
C
42
43
44
45
B
47
48
49
50
C
52
53
54
55
D
57
58
59
60
B
62
63
64
65
B
67
68
69
70
D
72
73
74
75
B
77
78
79
80
B
82
83
84
85
B
87
88
89
90
C
92
93
94
95
D
97
98
99
100
B
102
103
104
105
A
Trang 12Caâu 106 A Caâu
107
108
109
110
D
112
113
114
115
A