Biết cường độ dòng điện trên đoạn mạch cùng pha với điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch.. Nếu dùng dây dẫn nối tắt hai bản tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch lệch pha π/3 so với điện
Trang 1THỬ SỨC TRƯỚC KÌ THI
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi có 06 trang)
ĐỀ THI THỬ TUYỂN SINH ĐẠI HỌC NĂM 2014
MÔN: VẬT LÍ; KHỐI A và A1
Thời gian làm bài: 90 phút, không kể thời gian phát đề.
Mã đề thi 501 Câu 1: Một vật dao động điều hòa với A=2cm, biết trong khoảng 1 chu kì khoảng thời gian mà vận tốc của vật có giá trị biến thiên từ −2π 3cm/s đến 2 cm/s là T/2 Tìm f.π
A 1Hz B 2Hz C 0,5Hz D 5Hz
Câu 1: Đáp án A.Trong 1/2T khoảng thời gian để vận tốc của vật có giá trị biến thiên từ v1 = −2π 3cm/s đến v2 = 2 cm/s là T/4 → vπ 1 và v2 vuông pha với nhau nên ta có
1 2
max
2
2
2
max
2
v
v
v
v
→ vmax = 4π (cm/s) → ω = 2 π (Rad/s) → f = 1(Hz)
Câu 2: Một chất điểm dao động điều hòa với chu kì T với tốc độ cực đại Vmax Thời gian ngắn nhất vật đi
từ điểm mà tốc độ của vật bằng 0 đến điểm mà tốc độ của vật bằng 0,5Vmax 3 là :
A T/8 B T/ 16 C T/6 D T/12
Câu 2: Đáp án C :
2
3 5 , 0 1 2
3 :
0 1 0
:
2
2 max
2 max 2
max 2
max
2 1
1
2
t A
v
v A
x v
v Khi
A v
A x v
Khi
A x A x
=
−
=
∆
=
−
=
⇒
=
=
−
=
⇒
=
=
→
=
Câu 3: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng tại nơi có 10 2
s
m
g= Vật đang cân bằng thì lò xo giãn 5cm Kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng 1cm rồi truyền cho nó một vận tốc ban đầu v0 hướng thẳng lên thì vật dao
động điều hòa với vận tốc cực đại
s
cm
2
30 Vận tốc v0 có độ lớn là:
Câu 3: Đáp án A
0,05
g
rad s l
3
10 2
m v
ω
Câu 4: 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
• N
• M
• O O
Trang 2Chu kì dao động của con lắc: T = 2π
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)
ON = ∆l0 = A/2 tON =
12
T
=> t = 2t ON = 2
12
T
=
6
T
=
6
4 , 0
=
15
1
(s) Đáp án C
Câu 5 Một con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m gắn với dây treo có chiều dài l Từ vị trí cân bằng kéo
vật sao cho góc lệch của sợi dây so với phương thẳng đứng là α0 = 450 rồi thả nhẹ Lấy g = 10m/s2 Bỏ qua mọi ma sát Độ lớn gia tốc của vật khi độ lớn lực căng dây bằng trọng lượng là
A
3
5
10
(m/s2 ) B 10
3
2 2
4− (m/s2 ) C
3
10 (m/s2 ) D
3
6 10 (m/s2 )
Giải: Lực căng T = mg(3cosα - 2cosα0) = mg
=> 3cosα = 2cosα0 + 1=>cosα =
3
1
2+
Độ lớn gia tốc của vật a = 2 2
tt
ht a
a + Với aht =
l
v2
= 2g(cosα - cosα0) = g
3
2
2−
att = m
F tt
= m
Psinα
= gsinα
tt
ht a
3
2 2
3
1 2 ( 1 ) 3
2 2
3
2 2
4− (m/s 2 ).Đáp án B Câu 6:Một con lắc lo xo treo thẳng đứng và 1 con lắc đơn tích điện q có cùng khối lượng m, khi không
có điện trường chúng dao động điều hòa với chu kì T1=T2 Khi đặt cả 2 con lắc trong cùng điện trường đều
có vec to cường độ điện trường nằm ngang thì độ giãn của con lắc lò xo tăng 1,44 lần, con lắc đơn dao động với T=5/6 s Chu kì của con lắc lo xo trong điện trường bằng bao nhiêu?
Giải: Lúc chưa có điện trường T1 = 2π
m
k = 2π
g
l
∆ ( ∆l là độ giãn của lò xo khi vật ở VTCB
T2 = 2π
g
l
( l độ dài của con lắc đơn)
Ta có:T1 = T2 => ∆l = l (*)
Khi có điện trường: lực tác dụng lên vật P’ = P + Fđ => ghd = g + a
Khi đó T’1 = 2π
hd g
l'
∆
và T = T’2 = 2π
hd g
l
=>
T
T'1
=
l
l'
∆
=
l
l
∆ 44 , 1
= 1,2
T’1 = 1,2T = 1,2
6
5
= 1(s)
Câu 7 Cho hai chất điểm dao động điều hòa trên hai đường thẳng song song theo các phương trình
x1=4cos(10πt) (cm) và x2=2cos(20πt+π) (cm) Kể từ t=0, vị trí đầu tiên chúng có cùng tọa độ là:
Giai: x = x1 = x2 4cos(10πt) = 2cos(20πt+π)
2cos(10πt) = cos(20πt+π) = - cos(20πt = -2cos2(10πt) + 1 2cos2(10πt) +2cos(10πt) - 1 = 0 (*)
Phương trình (*) có nghiêm là cos(10πt) = (- 1 ±√3)/2
Kể từ t=0, vị trí đầu tiên chúng có cùng tọa độ là: x = 4cos(10πt) = 4(√3 – 1)/2 = 1,46cm Đáp án D
O M
Ftt
α0
α
Trang 3Câu 8 Hai con lắc đơn thực hiện dao động điều hòa tại cùng 1 địa điểm trên mặt đất (cùng khối lượng và cùng năng
lượng) con lăc 1 có chiều dài l1=1m và biên độ góc là α 01 ,của con lắc 2 là l2=1,44m,α 02 Tỉ số biên độ góc của con lắc1/con lắc 2 là
A 0,69 B 1,44 C 1,2 D 0,83
Giải: Năng lượng của con lắc đơn được xác định theo công thức
W 1 = m 1 gl 1 (1- cos α 01 ) = m 1 gl 1 2sin 2 01
2
α
≈ m 1 gl 1
2 01 2 α
W 2 = m 2 gl 2 (1- cos α 02 ) = m 2 gl 2 2sin 2 02
2
α
≈ m 2 gl 2
2 02 2 α
Mà W 1 = W 2 và m 1 = m 2
2
2
l l
Câu 9(Chuyenvinh 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
π -3
π ) và x2 = Acos(
3
t
π -6
π ) 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 ω2 = 2ω1 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
π
-3
π ) = 0 => t1 = 2 + 3k1 (*)với k1 ≥ 1
x2 = Acos(
3
t
π
-6
π ) = 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: Phương trình sóng tại hai nguồn là u1 =u2 =acos(20πt)(cm;s) AB cách nhau 10cm, vận tốc truyền sóng trên mặt nước là v=15cm/s C, D là hai điểm dao động với biên độ cực tiểu và tạo với AB một hình chữ nhật ABCD Đoạn AD có giá trị nhỏ nhất gần bằng:
f
v
5 , 1 10
15=
=
= λ Muốn đoạn ADmin thì D thuộc cực tiểu ngoài cùng của đoạn AB
* Số cực tiểu trên đoạn AB là :
2 , 6 2
,
7
2
1 5 , 1
10 2
1 5 , 1
10 2
1 2
1
<
<
−
↔
−
<
<
−
−
↔
−
<
<
−
−
k
k
AB k
AB
λ λ
Vậy có 14 cực tiểu trên đoạn AB nên D thuộc cực tiểu số 7
C
k=0
D
k=1
k=2
k= -1 /kmax/
k=0
k=0
k=1 k= -1
k= - 2
N M
N’
M’
O
N1
M1
M N
N0
M0
Trang 4* Xét điểm D ta có :
75 , 9 5
, 1 )
2
1 6 ( )
2
1
1
2−d = k+ ↔DB−AD= + ↔ AB +AD −AD=
cm AD
AD
↔
Câu 11: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định Trên dây, A là một điểm nút, B là
điểm bụng gần A nhất với AB = 18 cm, M là một điểm trên dây cách B một khoảng 12 cm Biết rằng trong một chu kỳ sóng, khoảng thời gian mà độ lớn vận tốc dao động của phần tử B nhỏ hơn vận tốc cực đại của phần tử M là 0,1s Tính tốc độ truyền sóng trên dây
Giải:
Vì AB = 18cm nên → λ = 72cm
2
d
λ
= + → Ta có biên độ dao động của điểm B là A B = 2a; của M (cách A
6
λ
) là A M = a → Vận tốc cực đại của điểm B và M có độ lớn là V0B = 2aω và V0M = aω
Khi VB < V0M = aω thì WđB < 1
4WB → WtB >
3
4W → xB >
3
2 A = 3.a Trong một chu kỳ thời gian để xB > 3.a là T/3 = 0,1 → T = 0,3s → v = 2,4 m/s.
Câu 12: Tạo một sóng dừng trên dây bằng nguồn có tần số f=15Hz.Biết vận tốc truyền sóng trên dây là 30cm/s và bề rộng của một bụng sóng là 4cm Biên độ dao động của điểm cách nút sóng 1/3m là?
Giải: λ=v/f =30/15=2cm Cho d=1/3 m
HD: Bề rộng bụng sóng là 4cm => Abung=2cm, biên độ điểm M cách nút có dạng: a M =2 sin(2a π d)
λ 1
2.2 sin(2 ) 2.2 sin( ) 2 3
M
Chọn D
Câu 13: Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc gia đình là P Cho rằng khi âm truyền đi thì
cứ mỗi 1 m, năng lượng âm lại bị giảm 3% do sự hấp thụ của môi trường Biết cường độ âm chuẩn I0 = 10
-12 W/m2 Mức cường độ âm lớn nhất ở khoảng cách 10m là 101,66 dB Giá trị của P xấp xỉ là:
A 20W B 18W C 23W D 25W
Giải: Cường độ âm tại M: MO = 10m tính theo công thức: lg
0
I
I
= L = 10,166 B => I = 1,466.10-2 W
I = 102
4 R
P
π Với R = 10m Cứ sau mỗi 1 m thì công suất giảm đi 3% tức là còn lại 97%.
Do vậy công suất âm ở khoảng cách 10 m là P10 = 0,9710 P = 0,7374P
P10 = 0,7374P = 4πR2I= 18,413 -> P = 24,97 W = 25 W Chọn D
Câu 14:Trong hiện tượng giao thoa sóng, hai nguồn kết hợp A, B dao động đồng pha với biên độ 3cm Phương trình dao động tại M có hiệu khoảng cách đến A,B là 5cm có dạng : u M =3 2 cos 42 (πt cm) Biết rằng bước sóng có giá trị từ 2,5cm đến 3cm Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là:
Giải : Ta thấy biên độ tại M: 2 2
M
Hiệu đường đi từ M đến hai nguồn A và B là: /d 1 -d 2 / = (k-1/4)λ =5
Trang 5Theo đề: 5
0, 25
k
λ
2 0, 25 2 0, 25
Câu 15: Sóng NGANG có tốc độ truyền sóng v = 20cm/s và phương trình nguồn O là u = 3 cos20πt (cm;s), với chiều dương của u VUÔNG GÓC với phương truyền sóng Xét sóng đã hình thành và điểm M cách nguồn O là 8,5cm trên phương truyền sóng Khi phần tử vật chất tại điểm O đang có li độ cực đại thì khoảng cách giữa 2 phần tử vật chất tại M và tại O cách nhau một khoảng bao nhiêu ?
Giải: Bước sóng λ =v/f = 20/10= 2cm
Khoảng cách MN = 8,5cm = 8,5 4, 25 4
λ
Khoảng cách giữa O và M theo đề bài: O và M vuông pha nên khi uO =a=3cm thì uM =0
Khoảng cách giữa hai phần tử môi trường tại O và M khi có sóng truyền qua là :
OM +(u −u ) = 8,5 +3 =9,013878cm
Câu 16: Đoạn mạch không phân nhánh tần số góc ω gồm một điện trở thuần R, một cuộn cảm thuần có độ
tự cảm L và một tụ điện có điện dung C Nếu tụ điện bị nối tắt thì cường độ hiệu dụng qua mạch vẫn không đổi Khẳng định nào sau đây là đúng ?
A LCω = 0,5 B LCω = 1 C LCω = 2 D LCω = 4
Giải:
Khi mạch R-L-C ta có I
Khi tụ điện bị nối tắt ( đoản mạch ) thì mạch R- L có I
I = I ⇔ Z = Z ⇔ |Z - Z| = Z ⇔ Z = 2Z ⇒ LCω = 0,5 ⇒
Chọn A
Câu 17: mạch R nt với C.đặt vào 2 đầu mạch 1 điện áp xoay chiều có tần số f=50Hz Khi điện áp tức thời
2 đầu R là 20 7 V thì cường độ dòng điện tức thời là 7 A và điện áp tức thời 2 đầu tụ là 45V đến khi điện áp 2 đầu R là 40 3 V thì điện áp tức thời 2 đầu tụ C là 30V.Tìm C
A:
π
810
.
B:
π
310
2 − 3
C:
π
10− 4 D: π
8
10− 3
Giải:
0
1
80 60
1
C
C C
I Z
÷ ÷ + ÷ =
=
R
C R
−
.Chọn B
Câu 18: Một mạch tiêu thụ điện là cuộn dây có điện trở thuần r = 8 ôm, tiêu thụ công suất P=32W với hệ
số công suất cosϕ=0,8 Điện năng được đưa từ máy phát điện xoay chiều 1 pha nhờ dây dẫn có điện trở R= 4Ω Điện áp hiệu dụng 2 đầu đường dây nơi máy phát là :
A.10 5 V B.28V C.12 5 V D.24V
Giải: cosϕ =
d Z
r
=0,8 => Zd = 10Ω và ZL = 6Ω,
Cường độ dòng điện qua mạch I =
r
P
= 2 (A) Điện áp hiệu dụng 2 đầu đường dây nơi máy phát là
U = I (R+r)2 +Z L2 = 2 122 +62 = 12 5 (V) Chọn C
Trang 6Câu 19 Công suất hao phí trên đường dây tải là 500W Sau đó người ta mắc vào mạch tụ điện nên công
suất hao phí giảm đến cực tiểu 245W Tìm hệ số công suất lúc đầu
A 0,65 B 0,80 C 0,75 D 0,70
Giải: Công suất hao phí dược tính theo công thức: Lúc đầu: ∆P = P2
ϕ 2
2cos
U
R
(*)
Lúc sau ∆P’ = P2
' cos2
U
R
=> ∆P’ = ∆P’min khi cosϕ’ = 1 => ∆P’min = P2
2
U
R
(**)
∆P = 2∆P’min =>cosϕ =
2
2
= 0,707 Đáp án D Câu 20: Một đoạn mạch xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 50 Ω mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần và một tụ điện Biết cường độ dòng điện trên đoạn mạch cùng pha với điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch Nếu dùng dây dẫn nối tắt hai bản tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch lệch pha π/3 so với điện áp u Tụ điện có dung kháng bằng
A 50Ω B.25 2Ω
Giải: Ta có ZL = ZC; tanϕ = =
R
Z L
tanπ/3 = 3 => ZC = ZL = R 3 = 50 3Ω Chọn D
Câu 21: Gọi u, uR , u L và u C lần lượt là điện áp tức thời hai đầu mạch, hai đầu điện trở R, hai đầu cuộn cảm thuần L
và hai đầu tụ điện C của đoạn mạch xoay chiều nối tiếp Ban đầu mạch có tính cảm kháng, sau đó giảm dần tần số dòng điện qua mạch thì đại lượng giảm theo là độ lệch pha giữa
A u và uC B u L và u R C u L và u D u R và u C
Giải:
+ uL, uC luôn vuông pha với uR: Loại B và D
+ Do lúc đầu mạch có tính cảm kháng nên ϕ >0, khi giảm dần f thì Z L giảm và Z C tăng nên trên giản đồ vectơ dễ thấy độ lệch pha giữa u L và u tăng dần (Do uL hướng lên còn u quay cùng kim đồng hồ).
-> Khi giảm dần f thì độ lệch pha giữa u L và u tăng: Loại C
+ Do uC hướng xuống và khi giảm dần f thì u quay cùng kim đồng hồ :
-> Khi giảm dần f thì độ lệch pha giữa u C và u giảm theo: Chọn A.
Xem giản đồ vectơ:
Câu 22: Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u = 100 2 cos 2πft (V), với f không đổi, vào hai đầu mỗi phần
tử: điện trở thuần cảm và tụ điện thì dòng điện qua mỗi phần tử trên đều có cùng một giá trị hiệu dụng là 2A Khi đặt điện áp này vào hai đầu đoạn mạch gồm các phần tử trên mắc nối tiếp thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:
Giải: Do cùng I nên R = ZL= ZC =100/2= 50Ω Vì ZL= ZC => Z =R và I= 2A
P = R I2 = 50.22 = 200W Chọn D
Câu 23: Trong mạch điện RLC nếu tần số f và hiệu điện thế U của dòng điện không đổi thì khi R thay đổi
ta sẽ có:
UL - UC
ϕ
L
U uuur
R
U uuur
U uur
C
U uuur
Lúc đầu: mạch có tính cảm kháng: ϕ >0
Lúc sau: tính cảm kháng giảm: u quay cùng kim đồng hồ
R
U
uuu r
U
uuu r
L
U
ur
Góc giảm
ϕ
C
U
uuur
/UL - UC/
L
U uuur
R
U uuur
C
U uuur
U ur
ϕ
goc giam
Trang 7A UL.UR = const B UC.UR = const C UC.UL = const D
C
L U
U
= const
Giải: Ta có: L L 2 ' do , , cố định( )
Cõu 24: Mạch RLC nối tiếp cú điện ỏp đặt vào 2 đầu đoạn mạch là u u=100 2cos(100πt )(V )
và cường độ dũng điện qua mạch là 2 2 100
6
i= cos( πt+π )(A)
Điện trở của mạch là:
Giải:cos R Z U R R U I cos 1002 cos( 6) 50 23 25 3
I
π
Cõu 25: Cho đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở thuần R, tụ cú dung khỏng Z C và cuộn cảm thuần cú cảm khỏng Z L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện ỏp xoay chiều cú giỏ trị hiệu dụng U thỡ điện ỏp hiệu dụng của cỏc đoạn mạch là UBC =
2
U
; UL = U 2 Khi đú ta cú hệ thức
A 8R2 = ZL(ZL – ZC) B R2 = 7ZLZC C 5R = 7(ZL – ZC) D 7 R = (ZL + ZC)
Giải:
Ta cú U2 = UR2 + (UL- UC)2 =
UR2 + UC2 + UL2 – 2ULUC = URC2 + UL2 – 2ULUC
U2 = U2/2 + 2U2 - 2 2 UUC UC = 3U/4 2
UR2 + UC2 = U2/2 UR2 = 7U2/32 R2 =7[R2 – (ZL- ZC)2]/32
Do đú 25R2 = 7(ZL – ZC)2 5R = 7(Z L – Z C ) Đỏp ỏn C
Cõu 26: Cho mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dõy khụng thuần cảm cú độ tự cảm L và điện trở R mắc
nối tiếp với tụ điện C Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế u=100 2cos(100πt )(V )
Khi đú điện ỏp hiệu dụng đo được trờn hai đầu trờn tụ điện cú giỏ trị gấp 1,2 lần điện ỏp trờn hai đầu cuộn dõy Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thỡ thấy cường độ dũng điện trong mạch cú giỏ trị hiệu dụng khụng thay đổi và bằng 0,5A Hỏi cảm khỏng ZL của cuộn dõy nhận giỏ trị nào?
Giải
Ta cú U = 100V
+ Ban đầu: UC = 1,2Ud => ZC = 1,2Zd (1)
+ Khi nối tắt: Zd = U/I = 200Ω (2)
Từ (1) và (2), ta cú ZC = 240Ω
Theo bài ra ta cú: Z = Zd R2 +(ZL –ZC)2 = R2 + Z2
L => ZL = ZC/2 = 120Ω
Cõu 27: Điện năng truyền tải từ mỏy phỏt điện đến nơi tiờu thụ.Nếu dựng lần lượt mỏy tăng ỏp tỉ cú tỉ số vũng dõy N2/N1=4 và N2/N1=8 thỡ nơi tiờu thụ điện năng lần lượt cho 192 mỏy hoạt động và 198 mỏy hoạt động Nếu đặt cỏc mỏy tại nhà mỏy điện thỡ cung cấp đủ điện năng cho bao nhiờu mỏy?
A.200 B.210 C.220 D.190
Giải: Theo đề :Xem như tăng hdt nơi phỏt từ U lờn 2U
Gọi cụng suất điện của nhà mỏy là P, cụng suất tiờu thụ của mỗi mỏy là P0.; điện trở đường dõy tải là R và
n là số mỏy được cung cấp điện khi dựng dõy siờu dẫn ( Xem như gần nhà mỏy)
và Cụng suất hao phớ trờn đường dõy : ∆P = P2 R/U2
Theo bài ra ta cú :
P = 192P0 + P2R/U2 (1)
P = 198P0 + P2R/4U2 (2)
P = nP0 (3)
Nhõn (2) với 4 trừ đi (1): 3P = 600P0 (4) => P = 200P0 => n = 200 mỏy.
L
A
Trang 8Câu 28: Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện ap hiệu dụng 200V thì sinh ra công
suất cơ là 320W Biết điện trở thuần của day quấn động cơ là 20 ôm và hệ số công suất của động cơ là 0,89 Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong động cơ là
Giải: P = UIcosϕ => I = Ucosϕ
P
Với P = Pcơ + I2R = công suất cơ + công suất nhiệt
=> Pcơ + I2R = IUcosϕ => 20I2 – 200.0,89I + 320 = 0
=> Pcơ + I2R = IUcosϕ => 20I2 – 200.0,89I + 320 = 0
=> 20I2 – 178I + 320 = 0 => 10I2 – 89I + 160 = 0 phương trình có hai nghiệm:
I1 = 6,4 (A) và I2 = 2,5 (A)
Nếu I = I1 thì công suất tỏa nhiệt P1 = 819,2 W quá lớn so với công suất cơ
Nếu I = I2 thì công suất tỏa nhiệt P2 = 125 W < Pcơ Do đó ta chọn I = 2,5A Chọn C
Câu 29:Một mạch dao động LC lý tưởng, khoảng thời gian để điện tích trên tụ có độ lớn không vượt quá
1
2 điện tích cực đại trong nửa chu kỳ là 4µs Năng lượng điện, năng lượng từ trong mạch biến thiên tuần hoàn với chu kỳ là :
A 12µs B 24µs C 6µ s D 4
µs
Giải: -Trong thời gian T/2 điện tích không lớn hơn Q0/2 hết thời gian ∆t = T/6
⇒ T = 24µs Chu kì dao động của điện trường và từ trường trong mạch là T/2 =
12µs Đáp án A
Câu 30 : Có hai tụ giống nhau chưa tích điện và một nguồn điện một chiều có suất điện động E Lần thứ nhất, hai tụ mắc song song , lần thứ hai, hai tụ mắc nối tiếp, rồi nối với nguồn điện để tích điện Sau đó tháo hệ tụ ra khỏi nguồn
và khép kín mạch với một cuộn dây thuần cảm để tạo ra mạch dao động điện từ Khi hiệu điện thế trên các tụ trong hai trường hợp bằng nhau và bằng E/4 thì tỉ số năng lượng từ trường trong 2 mạch là
Giải: * Khi 2 tụ mắc song song C1 = 2C Điện tích của bộ tụ: Q 1 = EC 1 = 2EC
Năng lượng của mạch : W 1 =
1
2 1
2C
Q
= CE 2
Khi U C1 =
4
E
thì W C1 =
2
2 1
1U C C
=
.2C
2 16 = 16 => W L1 = W 1 – W C1 = 15 2
CE
16 (*)
* Khi 2 tụ mắc nối tiếp C 2 =
2
C
Điện tích của bộ tụ: Q 2 = EC 2 =
2
EC
Năng lượng của mạch: W 2 =
2
2 2
2C
Q
=
4
2
CE
Khi U C2 = 2
4
E
=
2
E
thì W C2 =
2
2 2
2U C C
=
16
2
CE
=> W L2 = W 2 – W C2 =
16
3CE2
(**)
Từ (*) và (**):
2
1
L
L W
W
= 5 Chọn D
Câu 31:Mắc nguồn điện không đổi có suất điện động E và điện trở trong r = 2(Ω) vào 2 đầu cuộn dây của một mạch dao động LC lí tưởng thông qua 1 khóa K, có điện trở không đáng kể Bạn đầu khóa K đóng Sau khi dòng điện qua mạch ổn đinh khì ngắt khóa K Trong mạch có dao động điện
từ Biết cuộn dây có độ tự cảm L = 4mH Tụ điện có điện dung Tỉ số bằng ? (
)
Trang 9A B 5 C 10
D
Giải: Khi K đóng, dòng điện một chiều do nguồn cung cấp
không đi qua tụ C, dòng điện ổn định qua cuộn dây có cường độ là
0
E
r
= cũng là cường độ dòng điện cực đại trong mạch dao
động sau khi K ngắt
Năng lượng điện từ của mạch dao động là
2
5
10
−
−
E, r
K
Trang 10Câu 32: Cho mạch điện như hình vẽ bên Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
H
10
4
L= − 3 , tụ điện có điện dung C = 0,1µF, nguồn điện có suất điện động
E = 3mV và điện trở trong r = 1Ω Ban đầu khóa k đóng, khi có dòng điện
chạy ổn định trong mạch, ngắt khóa k Tính điện tích trên tụ điện khi năng
lượng từ trong cuộn dây gấp 3 lần năng lượng điện trường trong tụ điện
Giải: Cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm I0 = E/r = 3mA = 3.10-3A
Năng lượng từ trường bằng 3 lần năng lượng điên trường có nghĩa là
Wc =1
4W0 =
2 0 1
4 2
LI
hay
2
0
0
LI
q I C
Câu 33 : Một mạch dao động điện từ có điện trở thuần không đáng kể, cường độ cực đại qua mạch
là I0 Cường độ vào thời điểm năng lượng điện trường bằng 3 lần năng lượng từ trường là
3
I0
C
2
I0
D
2
I
2 0
Giải : Khi Wtt = nWđt thì:
+
±
=
+
±
=
1
1
0
0
n
n q i
n
q q
ω
(q0 là biên độ của điện tích, q là li độ của điện
tích, i là dòng điện tức thời trong mạch d.động)
Theo đề bài ta có Wtt =
3
Wđt
⇒ q = 2
3 1 3 1
0
q
=
3
13
1
0
ω
q
+
Câu 34: Mạch dao động điện từ LC lí tưởng dao động điều hòa với độ từ cảm của cuộn dây là L=5mH Khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm bằng 1,2mV thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 1,8mA Còn khi hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện bằng -0,9mV thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 2,4mA Tìm chu kì dao động của năng lượng điện trường trong tụ điện
A.20πµs B 20 0, µs C.5πµs D.10πµs
Giaỉ:
Khi u1=1,2mV thì i1=1,8mA ta có: 12 12 02
2
1 2
1 2
1
LI Li
0
2 2
2 2
2
1 2
1 2
1
LI Li
2
2 1
2 1
2 2 2
1
2 2
2 2
2 1
2 2
2 2
2 1
2 1
) ( )
( ) (
2
1 2
1 2
1 2
1
u u
i i L C i
i L u u c Li cu
Li cu
−
−
=
↔
−
=
−
↔ +
= +
F
2 3 2
3
2 3 2
3 6
10 2 )
10 9 , 0 ( ) 10 2 ,
1
(
] ) 10 8 , 1 ( ) 10 4 , 2 [(
10
−
−
−
−
−
=
−
−
=
↔
T = π LC = π . − . − = π. − s= πµs
Chu kỳ dao động năng lượng điện trường trong tụ : 6 28 10 5 5
−
−
Câu 35: Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp song song đi từ không khí vào một bể nước dưới góc tới i = 300 , chiều sâu của bể nước là h =1m Biết chiết suất của nước đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,34 và 1,33 Độ rộng của dài
E,r C
L
k
h
i
r
rđ