đi thi thử đại học vật lý có lời giải chi tiết đề số 10

Vật đang nằm yên ở vị trí cân bằng thì được kéo thẳng đứng xuống dưới để lò xo giãn tổng cộng 12 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động điều hòa.. Thay đổi A1 đến giỏ trị sao cho biờn độ dao độn

TRƯỜNG ĐH

TRUNG TÂM TNT

ĐỀ THI THỬ ĐẠI HỌC LẦN 10 (2014)

MÔN: VẬT LÍ Thời gian làm bài: 90 phút.

Cho biết: hằng số Plăng h = 6,625.10-34 Js; độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10-19 C; tốc độ ánh sáng trong chân không c=3.108 m/s; me = 9,1.10-31kg

Câu 1 Một vật dđđh với biên độ A = 5 cm.Tại thời điểm ban đầu vật có li độ x = 4 cm và đang chuyển động theo chiều

dương đến thời điểm T/4 vật đi được quãng đường là :

A.1 cm B.2 cm C.3 cm D.5 cm

Giải: Khi t = 0 x0 = 4 cm vật ở M0

Khi t = T/4 vật ở M có li độ x OM0 vuông góc với OM

=> a + b = p/2

x0 = 5cosa = 4 => cosa = 0,8 => sina = 0,6

x = 5cosb = 5sina = 3 cm

Đến thời điểm T/4 vật đi được quãng đường là

s = (A-x 0 ) + (A-x) = 1 + 2 = 3cm Chọn đáp án C

Câu 2: Một vật dao động điều hòa với phương trình 2

4cos

3

x     t  p   cm

là 6cm Trong giây thứ 2014 vật đi được quãng đường là

Giải: Khi t = 0 x0 =

4cos(-3

2p

) = - 2cm và vật chuyển động theo chiều dương về VTCB Trong giây đầu tiên vật đi được quãng đường 6cm = 1,5A =>T/12 + T/4 = 1 => T = 3 s

Tọa độ của vật tại thời điểm t2013 và t2014 là:

Tại thời điểm t2013 = 671T vật có tọa độ x2013 = x0 = - 2cm và vật chuyển động theo chiều dương về VTCB

Tại thời điểm t2014 = 671T + T/3 vật có tọa độ x2014 = A = 4cm

Do đó khi từ t2013 đến t2014 tức là trong giây thứ 2014 thì vật đi từ li độ x = - 2cm theo chiều dương đến li độ x = A = 4cm

Trong giây thứ 2014 vật đi được quãng đường là : 2 + 4 = 6 cm Đáp án B

Câu 3: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng k = 50 N/m, khối lượng vật treo m

= 200 g Vật đang nằm yên ở vị trí cân bằng thì được kéo thẳng đứng xuống dưới để lò xo giãn tổng cộng 12 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động điều hòa Lấy g = π2 m/s2 = 10 m/s2 Thời gian lực đàn hồi tác dụng vào giá treo cùng chiều với lực hồi phục trong một chu kì dao động là

A 2/15 s B 1/10 s C 1/15 s D 1/30 s

Giải: Chọn trục tọa độ như hình vẽ Gốc tọa độ tại O

Độ giãn của lò xo khi vật ở VTCB;

l0 =

k

mg

= 0,04m = 4cm

Biên độ dao động của hệ A = 12cm - l0 = 8cm

Chu kì dao động của con lắc: T = 2p

k

m

= 0,4s Thời gian lực đàn hồi tác dụng vào giá treo cùng chiều

với lực hồi phục trong một chu kỳ dao động là thời gian

vật CĐ từ O đến N và từ N đến O với N là vị trí lò xo có độ dài tự nhiên

( lò xo đang bị giãn: giá treo bị kéo xuống theo chiều dương;

lực hồi phục hướng theo chiều dương về VTCB)

 N

 M

 O

b x x

0

O a

M

M0

ON = l0 = A/2 tON =

12

T

=> t = 2tON = 2

12

T

=

6

T

=

6

4 , 0

=

15

1

(s) Đỏp ỏn C Cõu 4: Hai dao động điều hũa cựng phương cựng tần số, dao động 1 cú phương trỡnh x1=A1cos(5pt + p/3) cm, dao động 2

cú phương trỡnh x2= 8cos(5pt - p/2) cm, phương trỡnh dao động tổng hợp x = Acos(5pt + ) cm, A1 cú giỏ trị thay đổi được Thay đổi A1 đến giỏ trị sao cho biờn độ dao động tổng hợp đạt giỏ trị nhỏ nhất, tại thời điểm dao động tổng hợp cú li

độ bằng 2cm hóy xỏc định độ lớn li độ của dao động 1

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

Giải: Vẽ gión đồ vộc tơ như hỡnh vẽ Ta cú b = p/6

Theo ĐL hàm số sin

b sin

A

=

a sin 2

A

=> A =

a sin 2

A

sinb

A = Amin khi a = p/2; sina = 1=> A = Amin = 4cm , A1 = 4 3 cm

và  = p/3 - p/2 = - p/6 => x = 4cos(5pt - p/6) cm

x1= 4 3cos(5pt + p/3) cm

Khi x = 2cm => cos(5pt - p/6) =

2

1

; => sin(5pt - p/6) = 

2 3

cos(5pt + p/3) = cos(5pt - p/6 +p/2) = - sin(5pt - p/6) => cos(5pt + p/3) =

2 3

Do vậy x 1 = 4 3cos(5pt + p/3) cm = 6 cm Đỏp ỏn C

Cõu 5: Một con lắc lũ xo nằm ngang khụng ma sỏt gồm vật nhỏ cú khối lượng m250g và lũ xo cú độ cứng

100 /

k N m Khi vật đang ở vị trớ lũ xo khụng biến dạng người ta bắt đầu tỏc dụng lực F khụng đổi vào vật theo hướng

ra xa lũ xo Sau khoảng thời gian  t p/ 40s thỡ ngừng tỏc dụng lực F Biết sau khi ngừng tỏc dụng lực vật dao động với biờn độ bằng 10 cm Độ lớn của lực F là

 

1

+ Lực có tác dụng kéo vị trí cân bằng ra 1 đoạn là:

+ Vật đang đứng tại vị trí cân bằng nên

+ Sau khoảng thời gian ngừng tác dụng lực thì vật quay lại vị trí cân bằng cũ, v

F

k F

A x

k T



 

2

1

à vật đang đứng

x A

























Cõu 6 Một con lắc lũ xo treo thẳng đứng vật nặng khối lượng 1kg Từ vị trớ cõn bằng nõng vật lờn vị trớ lũ xo khụng biến

dạng rồi thả nhẹ để vật dao động điều hũa Lấy g=10m/s2 Gọi T là chu kỡ dao động của vật Tỡm thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trớ lực đàn hồi cú độ lớn 5N đến vị trớ lực đàn hồi cú độ lớn 15N

2

2 O 1

O

1

x  A

mới.

 l

O

A -A

F

O

Fđh

P

Fđh

P

-10

10 -5

5

Câu 5 GIẢI :

* VT biên trên của vật ứng với lò xo không biến dạng

=> trong quá trình dđ lò xo luôn giãn => Fđh luôn hướng lên

* Lực hồi phục : Fhp = - kx

+ Tại VT biên dương : Fđh = 0 => Fhp = P = 10N = F0

=> Biên âm : Fhp = -10N = -F0

+ Tại VTCB Fđh = P = mg = 10N => Fhp = 0

+ Khi Fđh = 5N => Fhp = Fđh - P = - 5N

+ Khi Fđh = 15N => Fhp = Fđh - P = 5N

* Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí lực đàn hồi = 5N đến vị trí lực đàn hồi = 15N,

tương ứng với Fhp từ -F0/2 đến F0/2 là : t = * 2

12

T

= T/6.Chọn D

Câu 7 Một con lắc đơn gồm 1 dây kim loại nhẹ dài 1m , dao động điều hòa với biên độ góc 0,2 rad trong một từ trường

đều mà cảm ứng từ có hướng vuông góc với mặt phẳng dao động của con lắc và có độ lớn 1T Lấy g = 10m/s2 Tính suất điện động cực đại xuất hiện trên thanh treo con lắc

Giải: Phương trình dao động của con lắc đơn: α = α0cost với  =

l g

Suất điện động cảm ứng xuất hiện giữa hai đầu dây treo: e = - ’(t)

Với từ thông do dây kim loại cắt trong quá trình dao động  = BS = B

2

2

l

a

S là diện tích hình quạt bán kính l; góc ở tâm là α (rad)

 =

2

2

Bl α

0cost => ’(t) = -

2

2

Bl α

0sint

e = - ’(t) =

2

2

Bl

α0sint = E0 sint

Suất điện động cực đại E0 =

2

2

Bl

α0 =

2

2

Bl

α0

l

g

=

2

1

1 2

0,2

1

10

= 0,316 = 0,32V Đáp án C

Câu 8: Một con lắc đơn lý tưởng có chiều dài l và khối lượng m Từ vị trí cân bằng kéo vật nặng m sao cho dây treo hợp

với phương thẳng đứng một góc 450 rồi thả nhẹ Gia tốc trọng trường là g Độ lớn cực tiểu của gia tốc trong quá trình dao động của con lắc là :

2 3

Câu 8: Giải:

* Gia tốc pháp tuyến của con lắc đơn : an = 2  2 (cos a  cos a0)  2 g (cos a  2 2 )

l

gl l

v

* Gia tốc tiếp tuyến của con lắc đơn : at = - sin a g sin a

m

P





* Gia tốc toàn phần của con lắc : a2 = an + at2 = 4g2(cos2a - 2cosa + 0,5) + g2sin2a

sin2a = 1 - cos2a

=> a2 = g2(3cos2a + 3 - 4 2cosa ) = g2y với : y = 3cos2a + 3 - 4 2cosa

+ y’ = - 2.3cosasina + 4 2sina ; y’ = 0 => cosa =

3

2

2 => y

min => a2

min

=> a2

min = g2(3(

3

2

2 )2 + 3 - 4

2

3

2

2 ) = g2.1/3 => a

min = g / 3

Câu 9:(Chuyen vinh lần 3-2014): Hai điểm sáng dao động điều hòa chung gốc tọa độ, cùng chiều dương, có phương trình

dao động lần lượt x1 = 2Acos(

6

t

p

-3

p

) và x2 = Acos(

3

t

p

-6

p

) Tính từ t = 0 thời gian ngắn nhất để hai điểm sáng gặp nhau là

A 4s B 2s C 5s D 1s

Giải: Theo bài ra ta có 2 = 21 Ta có giãn đồ như hình vẽ

Tại t = 0, điểm sáng thứ nhất ở M0 ( góc M0OM = 600)

điểm sáng thứ hai ở N0 ( góc N0ON = 1200)

Theo hình vẽ ta có:

Khi M0 đến biên M (góc quét M0OM = 600)

thì N0 CĐ ra biên và quay về VTCB (góc quét N0ON = 1200)

Sau đó M chuyển đến M1 (gốc tọa đô) thì N chuyến đến N1

là gốc tọa độ Ở đây hai chấm sáng gặp nhau lần đầu

Góc quét M0OM = 1500 => t =

360

150

T1=

12

5

T1 mà T1 = 12s => t = 5s Chọn C

Nhận xét : hai điểm sáng chỉ gặp nhau khi qua VTCB x = 0

x1 = 2Acos(

6

t

p

-3

p

) = 0 => t1 = 2 + 3k1 (*)với k1  1

x2 = Acos(

3

t

p

-6

p

) = 0 => t2 =

2

3

1  k2

(**) với k2  1

Từ (*) và (**) t = t1 = t2 => 1 + 3k2 = 4 + 6k1 => k2 = 2k1 + 1

Khi k1 =1 (lần đầu x1 = 0) => t1 = 5s khi đó k2 = 3 và t2 = 5s Đáp án C

Câu 10: Hai điểm A, B nằm trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 5cm, coi biên độ sóng là không suy giảm trong

quá trình truyền Biết tốc độ truyền sóng là 2 m/s tần số sóng là 10Hz Tại thời điểm nào đó li độ dao động của A và B lần lượt là 2 cm và 2 3 cm Tốc độ dao động cực đại của các phần tử môi trường

f

v

20 10

200









Độ lệch pha của hai sóng khi truyền tới A và B là :

2 5 20

2



p

Ta có

Gọi hình chiếu của OA lên Ox là xA

Gọi hình chiếu của OA lên Ox là xB

A A

x AOx A

A

2

A A

x

BOx 2 3 sin



AOx

cm A A

3 2







































O

N1

M1

M N

N 0

M0

A

B +A -A

Vận tốc cực đại của vật chất vmax   A  2 p f A  2 p 10 4  80 p ( cm / s ).Đáp án B

Giải 2: Bước sóng  = v/f = 0,2m = 20cm AB = 5cm =

4



Góc lệch pha giữa A và B  =

2 p

Giả sử phương trình sóng ở nguồn O có dạng: u = acost, khi đó uA = acos(t -



p 1

2 d

);

uA = acos(t -



p 1

2 d

) = acos(t -



p 1

2 d

-



p 2 4



) = acos(t -



p 1

2 d

-

2

p

) = asin(t -



p 1

2 d

)

acos(t -



p 1

2 d

) = 2; asin(t -



p 1

2 d

) = 2 3  a2 = 16 - a = 4 cm Tốc độ cực đại của ác phần tử môi trường v max = a = 2pfa = 80p cm/s Đáp án B.

Câu 11: Cho M, N, P là 3 điểm liên tiếp trên một sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 6mm, phân tử vật chất tại tại N

dao động ngược pha với phân tử vật chất P Cho MN = NP/2=1cm Biên độ dao động của phân tử vật chất tại điểm bụng là

A 4 3mm B 8 mm C 3 3mm D 10mm

Giải: N và P dao động ngược pha nên ở hai bó sóng

liền kề M và N cùng bó sóng đối xứng

nhau qua bụng sóng :

MN = 1cm NP = 2 cm

=>

2



= 2

2

MN

+ NP = 3cm Suy ra bước sóng  = 6cm

Biên độ của sóng tạ N cách nút d = 1 cm = /6: aN = 2acos(



pd

2

+

2

p

) = 6mm

=> aN= 2acos(

6



p

+

2

p

) = 2acos(

3

p

+

2

p

) = a 3 = 6mm => a = 2 3 mm

Biên độ của bụng sóng a B = 2a = 4 3mm Chọn A

Câu 12: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước với 2 nguồn kết hợp dao động cùng pha, cùng tần số, biên độ dao động

của các nguồn lần lượt là 2cm và 3cm, hai nguồn cách nhau 10cm, sóng tạo ra có bước sóng bằng 2cm, giả sử sóng truyền

đi không giảm biên độ Xác định số gợn hypelbol mà trong đó phần tử môi trường dao động với biên độ 13 cm

A 21 B 20 C 10 D 11

Giải: Các phần tử M của môi trường dao động với biên độ 13 cm = 2 2 32 khi hai sóng truyền từ 2 nguồn đến M vuông pha nhau

Xét điểm M trên đoạn S1S2 nối hai nguồn S1M = d1; S2M = d2 (0 < d2 < 10cm)

Giả sử u1 = 2cost và u2 = 3cost => u1M = 2cos(t -



p 1

2 d

) cm; u2M = 3cos(t -



p 2

2 d

) cm

U1M và u2M vuông pha với nhau thì



2 d 2 d1

=

2

p

+ 2kp => d2 – d1 = (

4

1

+k) = 2k + 0,5 (cm)(*) Mặt khác d1 + d2 = 10 cm (**) Từ (*) và (**) => d2 = k + 5,25

0 < d2 = k + 5,25 < 10 => - 5  k  4 Có 10 giá trị của k

Số gợn hypelbol mà trong đó phần tử môi trường dao động với biên độ 13 cm.là 10 Chọn C

Câu 13. Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước người ta quan sát 2 điểm MN trên đoạn thẳng nối 2 nguồn thấy M dao động với biên độ cực đại, N không dao động và MN cách nhau 3cm Biết tần số dao động của nguồn bằng 50Hz, vận tốc truyền sóng 0,9 m/s ≤ v ≤ 1,6 m/s Tính vận tốc sóng

A 1m/s B 1,2m/s C 1,5m/s D 1,33m/s

Cách 1: M dao động với biên độ cực đại, N không dao động nên cách nhau MN= (2k+1) λ/4=(k+0,5)λ/2

Ta có: MN = (k + 0,5) λ/2 = (k + 0,5)v/2f

Thay số: 3 = (k + 0,5).v/2.50 => k + 0,5 = 300/v (1)

u

300/160 ≤ k + 0,5 ≤300/90 => k = 2 Thay lên (1) ta được : v = 1,2m/s

Chú ý đồng nhất đơn vị v với MN Ta dùng đơn vị cm/s cho vận tốc

Cách 2: Đặt MN = x i  3 = x.v/2f

 300 = x.v do v thuộc khoảng 90cm/s đến 160cm/s nên: 300/160 ≤ x ≤ 300/90

 1,875 ≤ x ≤ 3,3 như vậy trong khoảng từ 1,875 đến 3,3 chỉ có 2,5 là bán

như vậy: v = 300/2,5= 120cm/s = 1,2m/s

Cách 3: Dùng MODE 7: đổi đơn vị của MN là mét: MN=0,03m

MN f , * * v

0 5

, m / s v , m / s

k ,



Dùng máy tính Fx570Es : MODE 7:

0 5

F(X)

X ,



Start 1, End 1, Step 1: kết quả: với x= k =2 thì : v=1,2m/s

Câu 14: Người ta tạo ra sóng dừng trên một sợi dây căng ngang giữa 2 điểm cố định Sóng dừng được tạo ra trên dây lần

lượt với 2 tần số gần nhau nhất là 200Hz và 300Hz Tần số kích thích nhỏ nhất mà vẫn tạo ra sóng dừng trên dây là:

2



= k

f

v

2 => ℓ = f

k

2

v

Do v và ℓ không đổi nên buộc

f

k

= const

Khi số bó sóng ít nhất ( tức k = 1) => tần số f lúc đó sẽ nhỏ nhất=> fmin=

 2

v

(1) Theo bài 2 tần số gần nhau nhất là 200Hz và 300Hz sẽ ứng với số bó sóng liên tiếp là k và k +1

nên: ℓ = k

200

.

2

v

và ℓ = (k+1)

300 2

v

từ 2 phương trình này ta có: k= 2; ℓ =

200

v

(2) => fmin = 100Hz

1

2

1





n

n

f

f

= 2/3 => Tần số nhỏ nhất vẫn tạo ra sóng dừng trên dây là fmin= │f 1-f2│ =100Hz

Câu 15 : Một người nghe thấy âm do một nhạc cụ phát ra có tần số f=100Hz và tại vị trí đó cường độ âm là I Nếu tần số

và cường độ âm tại đó đều tăng gấp 10 lần thì người đó nghe thấy âm có độ to

C tăng 10 lần D tăng thêm hơn 1B

Giải:L2 – L1 = lg(I2/I1) = lg(10) = 1 =>L2 = L1 + 1( ben)

Câu 16: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u U  2 os c  t ( trong đó U và  không đổi) vào hai đầu AB của một đoạn mạch gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB Đoạn mạch AM có cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và biến trở R

2LC

R1 = 2R2 = 0,5R3 thì điện áp hiệu dụng giữa hai điểm AM có giá trị lần lượt là U1, U2, U3 Kết luận nào sau đây là đúng?

A U1<U2<U3 B U1>U2>U3 C U3 <U1 < U2 D U1=U2=U3

Giải: UAM = IZAM = 2 2 2 2

)

R

U





2LC

C



1 Hay 2ZL = ZC => (ZL – ZC)2 = ZL2

U AM = U = const Chọn D

Câu 17: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây và tụ điện mắc nối tiếp, tụ điện có điện dung thay đổi được Điện áp đặt vào

2 đầu mạch có giá trị hiệu dụng U = 120 V, tần số không đổi Khi dung kháng ZC < ZCo thì luôn có 2 giá trị của ZC để công suất tiêu thụ của mạch bằng nhau Khi ZC > ZCo thì chỉ có 1 giá trị công suất của mạch tương ứng Khi ZC = ZCo thì điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu cuộn dây là

Giải:

Khi ZC < ZCo thì luôn có 2 giá trị ZC để công suất tiêu thụ của mạch bằng nhau cũng có nghĩa cường độ hiệu dụng hay tổng trở ứng với hai giá trị đó như nhau

Nói cách khác có 2 giá trị ZC1, ZC2 khác nhau < ZCo sao cho ZL – ZC1 = ZC2 – ZL

Suy ra ZC1 + ZC2 = 2ZL

Rõ ràng ZC1 và ZC2 < 2ZL

Nếu ZC1 > 2ZL thì không tồn tại ZC2 tức là ứng với trường hợp ZC > ZCo

Có thể khẳng định là ZCo = 2ZL

khi ZC = 2ZL thì Z = R2 (ZL Z )C 2  R2 Z2L  Zcd → Ucd = U = 120 V.Đáp án B

Câu 18: Đoạn mạch gồm tụ C nối tiếp với đoạn mạch X và cuộn cảm thuần Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp

2

AB

u  U cos( t    )(ổn định) và LCω2 =1, điện áp hiệu dụng: UAN  100 2 V ,UMB  200 V Đồng thời UAN trễ pha so với UMB góc nhọn α

Tính góc α và giá trị của U ?

A.50 10 V ;

4

p

6

p

a 

C.50 5 V ;

3

p

5

p

a 

Giải:Từ số liệu của đề bài, ta vẽ giản đồ vectơ ( Hình bên):

Đề cho LCω2 =1 => UC =UL 1

2 MB

KB  U ; 1

2 AN

KN  U

=> Tứ giác AMNB là hình bình hành: NK=AN/2; BK =MB/2

Xét tam giác vuông NBK vuông tại N:

L

U  KB  KN  ( )  ( )  V

Xét tam giác vuông ANB vuông tại N:

Nếu tính luôn :U0  U 2 50 10 2 50 20 100 5  .   (V )

Tính góc α :

50 2

1

2

L AN

U BN tan

 450

4

2 5

50 10

AN

U cos

A

N M

C

AN

U

U = U X

I K

C

U

L U

U

A

a

Hình vẽ giản đồ vectơ câu 18

N B

M

Cõu 19 Đặt điện ỏp 0cos(100 t )

3

2p H Ở thời điểm điện ỏp

hai đầu tụ là 150V thỡ cường độ dũng điện trong mạch là 4A Tớnh giỏ trị cường độ dũng điện hiệu dụng trong mạch

A I  2 5 2 , A B I  5 2 A C I 5A D.I 2 5, A

Gỉai: Cảm khỏng   100 50

2

1 p p



L

Z L

150 4

1

2 0

2 0

2 0

2 0



























































L

Z I I

U

u I

i

A I I

150

4

0 2

0

2

0



































=> I  2 5 2 , A

Cõu 20: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dõy thuần cảm với CR2 < 2L Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện ỏp xoay chiều cú biểu thức u = U 2cos2πft (V), trong đú U khụng đổi và tần số f thay đổi được Điều chỉnh giỏ trị của f khi f=f1 thỡ khi đú UCmax và cụng suất của mạch : P = 0,75Pmax, khi f = f2 = f1 +100Hz thỡ UL đạt ULmax.Tớnh f1; f2 và cos1 :

3

2 .

2

2 .

Giải:

 

 

 











1

1 1

1

1 1

2 1

2 2

1

2 Khi thì

1,5 2

Tại

C max

C

L

U

f f

Z



1

1 1

2,5 5 thì ta có:

1,5 3 Vì khi tần số dòng điện tăng từ đến thì điện áp của tụ và của cuộn cảm cực đại đổi giá trị cho nhau, nên cảm kháng và dung kháng cũng đổi giá trị cho nhau Nên ở tầ

C L

Z Z

 

 

 

 











































2 2

2 1

2

1

1

2

Cõu 21: Một cuộn dõy D nối tiếp với một tụ xoay trong mạch cú điện ỏp u = U0cos(t) (V).Ban đầu dũng điện I trong mạch lệch pha  = 1 so với điện ỏp u và điện ỏp giữa hai đầu cuộn dõy là Ud =Ud1 =30V Sau đú,tăng điện dung của tụ lờn 3 lần thỡ lỳc đú  = 2 = 1 - 900 và Ud =Ud2 =90V.Xỏc định U0

Giải: Ud1 = 30 (V); Ud2 = 90 (V) =>

1

2

d

d

U

U

= 3 => I2 = 3I1 => Z1 = 3Z2 =>.Z1 = 9Z2

=> R2 + (ZL – ZC1)2 = 9R2 + 9(ZL -

3

1

C

Z

)2 =>2(R2 +ZL2 ) = ZLZC1 => ZC1 =

L

L

Z

Z

(



1

1

d

d

Z

U

=

1

Z

U

=> U = Ud1

1

1

d

Z

Z

1

2 1 2

L

C L C

L

Z R

Z Z Z

Z R









= Ud1

2

2 2

1

1

2 1 1

C L

C L C

C L

Z Z

Z Z Z

Z Z





U = Ud1 2 1  3

L

C

Z

Z

(*)

tan1 =

R

Z

Z L C1

; tan2 =

R

Z

ZL  C2

=

R

Z

ZL  C2

2

p

    => 1 + 2 =

2

p

=> tan1 tan2 = -1 ( vì 1 < 0)

R

Z

Z L  C1

R

Z

ZL  C2 = -1 =>(ZL – ZC1)(ZL – ZC2) = - R2

=>

R2 + ZL2 –

3

4 ZLZC1

+

3

2 1

C

Z

= 0 =>

2

1

C

Z

–

3

4 ZLZC1

+

3

2 1

C

Z

= 0=>

3

2 1

C

Z

=

6

5 ZLZC1

=> ZC1 = 2,5ZL (**)



L

C

Z

Z

= Ud1 2 Do đó U 0 = U 2 = 2U d1 = 60V.

Câu 22: Đặt điện áp xoay chiều u = U 2cost (V) (U không đổi, còn  thay đổi được) vào mạch nối tiếp RLC biết CR2

< 2L Điều chỉnh giá trị  để UCmax khi đó UCmax = 90 V và URL = 30 5 V Giá trị của U là:

Giải: UC = UCmax khi  =

L

1

2

2

R C

L

4

2

C R LC R

UL

Khi đó ZL = L =

2

2

R C

L

 ; ZC =

C



1

=

C

L

2

1 2

R C

L



URL =

2 2

2 2

)

L

Z Z R

Z R U







)

C

Z Z R

UZ



max

C

RL

U

U

=

C

L

Z

Z

R2 2



=

3 5

=> 9(R2 +Z2

L) = 5Z2

C => 9( R2 +

C

L

-

2

2

R ) = 5

) 2

2

2

R C

L C

L

2

2

R + C

L

) = 5

) 2

2

2

R C

L C

L

=> 9(

2

2

R

+

C

L

)C2(

C

L

-

2

2

R

) = 5L2 => 9C2( 2

2

C

L

-

4

4

R

) = 5L2 => 4L2 =

4

9 R4C2

=> 4L = 3R2C (**)

4

2

C R LC

R

UL

) 4

(

2

2C R L C R

UL

) 2

2

2C R C R

UL

=

2

2U

C R

L

2

2U

4

3

=

2 2

3U

= 90 V

=> U = 60 2V Đáp án C

Câu 23: Điện năng được truyền từ nhà máy điện nhỏ đến một khu công nghiệp (KCN) bằng đường dây tải một pha Nếu

điện áp truyền đi là U thì ở KCN phải lắp một máy hạ áp vơi tỉ số 54/1 để đáp ứng 12/13 nhu cầu sử dụng điện năng ở khu

công nghiệp Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho KCN thì điện áp truyền đi phải là 2U Khi đó cần dùng máy hạ áp với

tỉ số như thế nào? Coi hệ số công suất bằng 1

A 117/1; B 108/1; C 111/1; D 114/1

Giải: Công suất ở cuộn sơ cấp trong 2 lần : P1 =U1I1 =

13

12

P0 và P2 = U2I2 = P0 ( P0 là công suất của KCN)

Do điện áp trước khi tải đi là U và 2U nên I1 = 2I2

=>

2

1

P

P

=

2

1

U

U

2

1

I

I

= 2

2

1

U

U

=

13

12

=>

2

1

U

U

=

13 6

Tỉ số của máy hạ áp ở khu công nghiệp: k1 =

0

1

U

U

; k2 =

0

2

U

U

với U0 là điện áp thứ cấp

=>

2

1

k

k

=

2

1

U

U

=

13

6

=> k2 =

6

13

k1 = 117 => k 2 = 117/1 Đáp án A

Giải:

Vì UAM sớm pha hơn I một góc π/6 nên β = π/3

Áp dụng định lý hàm số sin:

3 / sin sin

U U

UAM MB



→

 p

 p

 p

) (

3 / sin sin













MB AM MB

U

→ UAM + UMB =

3 / sin

2 sin

(

sin

.

3

/

U U

U  U cực đại khi sin(   p / 6 ) cực đại = 1 → γ + π/6 = π/2 → γ = π/

3 = β nên tam giác AMB đều → UMB = 200V

Câu 25: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 6 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào

động cơ Từ trường tại tâm của stato quay với tốc độ bằng bao nhiêu?

A 3000vòng/min B 1500vòng/min C 1000vòng/min D 500vòng/min

Giải: Áp dụng công thức f = np

với n là tốc độ quay của từ trường (đơn vị là vòng/s ) ; p là số cặp cực từ Đối với động cơ không đồng bộ ba pha gồm 6 cuộn dây thì p = 2: 3 cuộn ứng với 1 cặp cực từ

 n = f/p = 50/2 = 25vòng/s = 1500 vòng/min Đáp án B

Câu 26: Một động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động dưới điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng mỗi pha là UP = 200

V, khi đó công suất tiêu thụ của động cơ là 3,6 kW, hệ số công suất là cos φ = 0,8 và điện trở thuần của mỗi cuộn là 2 Ω Biết ba cuộn dây của động cơ mắc hình sao vào mạng điện hình sao Coi năng lượng vô ích chỉ do tỏa nhiệt trong các cuộn dây của stato Hiệu suất của động cơ là

Công suất 3,6 kW là công suất của ba pha nên công suất mỗi pha là PP = 3,6/3 = 1,2 kW

Pp = UP.Ip.cos φ → Ip = 1200 / (200.0,8) = 7,5 A

Công suất hao phí ba pha là ΔP = 3(IP = 3(Ip)²R = 337,5 W

AM

U 

MB

U 

U 

I 

π/6

β

α A

M

B

