Câu 21: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số không đổi vào hai đầu A và B của đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và t
Trang 1ĐỀ 07
NGUYỄN ĐỨC THUẬN
BỘ ĐỀ LUYỆN THI THPT-QG 2016 DAO ĐỘNG CƠ – ĐIỆN XOAY CHIỀU SÓNG CƠ – SÓNG ĐIỆN TỪ
(Thí sinh không được sử dụng tài liệu)
Họ, tên thí sinh: Số báo danh:
Câu 1: Một vật dao động điều hòa có chu kì 2 s, biên độ 10 cm Khi vật cách vị trí cân bằng 6 cm, tốc độ
Câu 3: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,02 kg và lò xo có độ cứng 1 N/m Vật nhỏ được đặt
trên giá đỡ cố định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,1 Ban đầu giữ vật ở vị trí lò xo bị nén 10 cm rồi buông nhẹ để con lắc dao động tắt dần Lấy g = 10 m/s2 Tốc độ lớn nhất vật nhỏ đạt được trong quá trình dao động là
Câu 4: Một con lắc đơn dạo động điều hòa với tần số góc 4 rad/s tại một nơi có gia tốc trọng trường 10
m/s2 Chiều dài dây treo của con lắc là
Câu 7: Một vật dao động điều hòa với tần số góc 5 rad/s Khi vật đi qua li độ 5cm thì nó có tốc độ là 25
cm/s Biên độ giao động của vật là
Trang 2Câu 8: Một con lắc đơn gồm vật nhỏ m = 2g và dây treo mảnh chiều dài l được kích thích dao động điều
hoà Trong khoảng thời gian t con lắc thực hiện 40 dao động Khi tăng chiều dài thêm 7,9cm thì trong thời gian t con lắc thực hiện 39 dao động Lấy g = 10m/s2 Chu kỳ mới của con lắc đơn là:
Câu 9: Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ khối lượng m Con lắc dao động
điều hòa theo phương ngang với chu kì T Biết ở thời điểm t vật có li độ 5cm, ở thời điểm t +
4
T vật có tốc độ 50cm/s Giá trị của m bằng
A 1,0 kg B 1,2 kg C 0,5 kg D 0,8 kg
Câu 10: Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên điều hòa với tần số f
Chu kì dao động của vật là
Câu 11: Một vật dao động điều hòa với biên độ A và cơ năng W Mốc thế năng của vật ở vị trí cân bằng
Khi vật đi qua vị trí có li độ 2
Câu 12: Hai chất điểm dao động điều hòa cùng tần số, trên hai đường thẳng song song với nhau và song
song với trục Ox có phương trình lần lượt là x1 = A1cos(ωt+φ1)(cm) và x2 = A2cos(ωt+φ2)(cm) Biết dao
động tổng hợp hai dao động trên có biên độ gấp 2 lần khoảng cách giữa hai chất điểm trên Độ lệch pha
cực đại giữa hai dao động gần với giá trị nào nhất sau đây
Câu 13: Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với cơ năng dao động là 1 J và lực đàn
hồi cực đại là 10 N Mốc thế năng tại vị trí cân bằng Gọi Q là đầu cố định của lò xo, khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo của lò xo có độ lớn 5 3N là 0,1 s Quãng đường lớn nhất mà vật nhỏ của con lắc đi được trong 0,4 s là
Trang 3Thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp Q chịu tác dụng lực kéo5 3N là thời gian đi từ M1 đến M2
Câu 14: Một mạch điện xoay chiều với tần số dòng điện là f = 50Hz có sơ đồ như hình vẽ Trong hộp X
và Y chỉ có một linh kiện hoặc điện trở, hoặc cuộn cảm, hoặc là tụ điện Ampe kế nhiệt (a) chỉ 1A; UAM = UMB = 10V, UAB = 10 3 , hiệu điện thế giữa hai đầu AM chậm pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu AB VCông suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 5 6 W Công suất tiêu thụ của đoạn mạch MB có giá trị gần với giá trị nào nhất sau đây ?
Trang 4Xét tam giác vuông MKB: MBK = 150 (vì đối xứng) UMB sớm pha so với i một góc Y = 900 - 150
dung kháng CX, CY Tr.hợp này không thể thoả mãn vì tụ điện không có điện trở
Câu 15: Đặt điện áp u = U cosωt (U và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn dây và tụ điện Biết cuộn dây có hệ số công suất 0,5 và tụ điện có điện dung C thay đổi được Gọi Ud và UC là điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện Điều chỉnh C để
UCmax khi đó tỉ số của cảm kháng với dung kháng của đoạn mạch là
cos 0,5 60 30
L 1
Câu 17: Có hai máy biến áp lí tưởng (bỏ qua mọi hao phí) cuộn sơ cấp có cùng số vòng dây nhưng cuộn
thứ cấp có số vòng dây khác nhau Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy thứ nhất thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở và cuộn
sơ cấp của máy đó là 1,5 Khi đặt điện áp xoay chiều nói trên vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy thứ hai thì
tỉ số đó là 2 Khi cùng thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp của mỗi máy 50 vòng dây rồi lặp lại thí nghiệm thì tỉ số điện áp nói trên của hai máy là bằng nhau Số vòng dây của cuộn sơ cấp của mỗi máy là
Trang 5Câu 18: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, R thay đổi được, cuộn dây không thuần cảm, có điện trở r
Khi R1 20 hoặc R2 110 thì công suất trong mạch như nhau Khi R 50 thì công suất mạch cực đại Điện trở thuần r của cuộn dây là:
15 F
hoặc C = 0,5C2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện có cùng giá trị Khi nối một ampe kế xoay chiều (lí tưởng) với hai đầu tụ điện thì số chỉ của ampe kế là
UI
C 125 / 3 ( F) thì điện áp hiệu dụng trên tụ có cùng giá trị Để điện áp hiệu dụng trên điện trở R đạt cực đại thì giá trị của C
Trang 6Câu 21: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số không đổi vào hai đầu A và B của
đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi Gọi N là điểm nối giữa cuộn cảm thuần và tụ điện Các giá trị R, L, C hữu hạn và khác không Với C = C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi và khác không khi thay đổi giá trị R của biến trở Với C = 1
ZR
ZRU)ZZ(R
ZRUU
2 L 2
2 L 2 2
C L 2
2 L 2
Câu 22: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện
trở thuần R1 = 40 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung
3 10
và tần số không đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là:
Trang 7< 2L Khi điều chỉnh tần số để điện áp hiệu dụng trên tụ đạt giá trị cực đại, khi
đó điện áp trên đoạn AN lệch pha góc α (tanα = 3) so với điện áp trên đoạn AB, công suất tiêu thụ khi đó là 200W, lúc này hệ số công suất trên đoạn AN lớn hơn hệ số công suất trên đoạn AB Khi f = f0 thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại là Pmax Giá trị của Pmax bằng:
Câu 24: Cho một máy biến thế có hiệu suất 80% Cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng
Hai đầu cuộn thứ cấp nối với một cuộn dây có điện trở hoạt động 100Ω, độ tự cảm 1/π( H) Hệ số công
Trang 8suất mạch sơ cấp bằng 12 Hai đầu cuộn sơ cấp được đặt ở hiệu điện thế xoay chiều có U1 = 100V, tần
số 50Hz Công suất mạch sơ cấp là:
Z
Công suất mạch thứ cấp: 2 2 2
2 os 200 2 200
Câu 25: Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là 2:3 Cuộn thứ cấp nối với
tải tiêu thụ là mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 60, tụ điện có điện dung C =
310
12 3F
cuộn dây thuần cảm có cảm kháng L = 0, 6 3H
, cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu
dụng 120V và tần số 50Hz Công suất toả nhiệt trên tải tiêu thụ là
A 135W B 90W
Giải: ZL = 2πfL = 60 3Ω; ZC =
fC
2
1 = 120 3Ω → Z2 = 120Ω
Z
U
)120
180( 60 = 135W
và cuộn dây thuần cảm có
độ tự cảm L thay đổi được như hình vẽ Khi L = L1 và L = L2 điện áp hiệu dụng trên đoạn AM có cùng giá trị, nhưng độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện lần lượt là
Trang 9Câu 27: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, A là ampe kế, R0 =100Ω Bỏ qua điện trở của ampe kế Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có phương trình uMN 200 2 cos100 t V Biết số chỉ ampe kế là 1A, điện dung của tụ là:
Câu 28: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi 150 V vào đoạn mạch AMB gồm đoạn
AM chỉ chứa điện trở R, đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được Biết sau khi thay đổi độ tự cảm L thì điện áp hiệu dụng hai đầu mạch
MB tăng 2 2 lần và dòng điện trong mạch trước và sau khi thay đổi lệch pha nhau /2 Tìm điện áp giữa hai đầu mạch AM khi chưa thay đổi L?
giản đồ vector trượt khi L chưa đổi Chọn ZLZC 1 R 2 2,
trên giản đồ vector pitago U 3
Cách dài:
Câu 29: Một người định cuốn một máy biến thế tăng áp từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 = 110V Số vòng dây bị cuốn ngược là:
Trang 10Câu 30: Mạch điện xoay chiều AB gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có
điện dung C mắc nối tiếp Gọi M là điểm nằm giữa cuộn dây và điện trở, N là điểm nằm giữa điện trở và
tụ điện Biết rằng điện áp hiệu dụng hai đầu AB là 100 3 V và mạch có tần số dòng điện thay đổi được
Khi f = f0 thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu AN đạt cực đại là UAN maxvà khi đó hiệu điện thế hai đầu
MB lệch pha với cường độ dòng điện một góc α với tan 1
Câu 31: Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W để hoạt động bình
thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8% Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào?
A tăng thêm 12 B tăng thêm 20
2 2
1 0
220)
()
U Z
R1 = 70 , R2 58 → giảm 12 C giảm đi 20 D giảm đi 12
Câu 32: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có
điện dung C mắc nối tiếp Biết hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là U, cảm kháng ZL, dung kháng ZC (với ZC ZL) và tần số dòng điện trong mạch không đổi Thay đổi R đến giá trị R0 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax, khi đó
A
2 m
Z
Z
Câu 33: Một đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh AB gồm đoạn AM chứa một điện trở
thuần R = 80Ω, một cuộn dây có điện trở r = 20Ω, độ tự cảm L = 0,318H và đoạn MB chứa một
tụ điện có điện dung C = 15,9µF Hiệu điện thế xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu
Trang 11dụng U = 200V, có tần số f thay đổi được và pha ban đầu bằng không Khi hiệu điện thế hiệu dụng của đoạn AM đạt giá trị cực đại thì tần số f là:
Câu 35: Tại mặt nước, hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B cách nhau 20cm, dao động điều hòa cùng
tần số, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt nước Trên đoạn AB, hai phần tử nước dao động với biên độ cực đại có vị trí cân bằng cách nhau một đoạn ngắn nhất là 1,5cm Trên mặt nước xét đường tròn tâm A, bán kính AB Khoảng cách ngắn nhất giữa điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực và đường thẳng qua A, B là:
Trang 12B 19,97mm
Câu 36: Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng Khoảng cách từ một nút đến một bụng kề nó bằng
A Một nửa bước sóng B hai bước sóng
C một bước sóng D Một phần tư bước sóng.
Câu 37: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng
pha với tần số 30Hz Tại một điểm M cách các nguồn A, B lần lượt những khoảng d1 = 21cm, d2 = 25cm, sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực của AB có ba dãy không dao động Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là
Câu 39: Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng
nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O
và cách nhau 10 cm Hai phần tử môi trường tại A và B luôn dao động ngược pha với nhau Tốc độ truyền sóng là
Câu 40: Tại điểm S trên mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần
số 50Hz Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S Tại hai điểm M, N nằm cách nhau 9cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động cùng pha với nhau Biết rằng, tốc độ truyền sóng thay đổi trong khoảng từ 70cm/s đến 80cm/s Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
Câu 41: Trong hiện tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn dao động theo phương vuông góc với mặt
nước, cùng biên độ, cùng pha, cùng tần số 10 Hz được đặt tại hai điểm S1 và S2 cách nhau 40 cm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 2 m/s Xét điểm M nằm trên đường thẳng vuông góc với S1S2 tại S1 Đoạn
S1M có giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu để tại M có dao động với biên độ cực đại ?
A 20 cm
Trang 13HD: Ta có 200 20( )
10
v
cm f
Câu 42: Một lá thép mỏng, một đầu cố định, đầu còn lại được kích thích để dao động với chu kì
không đổi và bằng 0,08 s Âm do lá thép phát ra là
Câu 43: Trên một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định đang có sóng dừng Không xét các điểm bụng hoặc nút, quan sát thấy những điểm có cùng biên độ và ở gần nhau nhất thì đều cách đều nhau 15cm
Bước sóng trên dây có giá trị bằng
A 30 cm B 60 cm C 45 cm
HD: đường tròn chia làm 4 phần bằng nhau, 1 vòng tròn ứng 1𝛌 4MN60cm
D 90 cm
Câu 44: Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Biết điện tích cực
đại trên một bản tụ điện là 4 2C và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,5 2
A Thời gian ngắn nhất để điện tích trên một bản tụ giảm từ giá trị cực đại đến nửa giá trị cực
Câu 45: Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại của tụ điện
là Q0 và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là I0 Dao động điện từ tự do trong mạch có chu kì là
0
3 QT
I
Câu 46: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện tích ở một bản tụ điện trong mạch dao động
LC lí tưởng có dạng như hình vẽ Phương trình dao động của điện tích ở bản tụ điện này là
k=0 k=1
M
Trang 14A
7 0
10cos( )( )
10cos( )( )
C
7 0
10cos( )( )
D
7 0
10cos( )( )
Câu 47: Một mạch dao động LC có điện trở thuần không đáng kể, gồm một cuộn dây có hệ số tự cảm L
và một tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ riêng (tự do) với giá trị cực đại của hiệu điện thế ở hai bản tụ điện bằng Umax Giá trị cực đại Imax của cường độ dòng điện trong mạch được tính bằng biểu thức
CU R RI I
R RI
4
2 9 2
0 2
0 2 0 2
10.910.2,1
6.10.32
2,02
2
)2
.10
Trang 15Để thu được dải sóng từ m = 10m đến M = 50m cần phải giảm điện dung của tụ, cần phải mắc nối tiếp thêm tụ xoay Cv Điện dung của bộ tụ: CB = V
-
- HẾT -
Trang 16ĐỀ 08
NGUYỄN ĐỨC THUẬN
BỘ ĐỀ LUYỆN THI THPT-QG 2016 DAO ĐỘNG CƠ – ĐIỆN XOAY CHIỀU SÓNG CƠ – SÓNG ĐIỆN TỪ
(Thí sinh không được sử dụng tài liệu)
Họ, tên thí sinh: Số báo danh:
Câu 1: Một con lắc lò xo có độ cứng 40 N/m và khối lượng vật M là 75 g đang nằm yên trên mặt phẳng ngang, nhắn Một vật nhỏ m có khối lượng 25 g chuyển động theo phương trùng với trục lò xo với tốc độ 3,2 m/s đến va chạm và dính chặt vào M Sau va chạm, hai vật dao động điều hòa với biên độ bằng
m
kA
s m M
m
mv
v
4
Bình luận: Kiến thức cơ bản lớp 10 va chạm mềm
Câu 2: Đồ thị của hai dao động điều hòa cùng tần số được vẽ như sau Phương trình nào sau đây là
phương trình dao động tổng hợp của chúng
Trang 17Câu 4: Một con lắc lò xo dao động điều hòa Khi vật đi qua vị trí cân bằng thì tốc độ của nó là 20 cm/s
Khi vật có tốc độ là 10 cm/s thì gia tốc của nó có độ lớn là 40 3cm/s2 Biên độ dao động của con lắc lò
) (cm) Chất điểm có khối lượng m
2 = 100 gam dao động điều
hoà quanh vị trí cân bằng của nó với phương trình dao động x2 = 5sin(πt –
6
)(cm) Tỉ số cơ năng trong
quá trình dao động điều hoà của chất điểm m1 so với chất điểm m2 bằng
v A
v
A
Câu 7: Tại một nơi, chu kì dao động điều hoà của một con lắc đơn là 2,0 s Sau khi tăng chiều dài của
con lắc thêm 21 cm thì chu kì dao động điều hoà của nó là 2,2 s Chiều dài ban đầu của con lắc này là
Câu 8: Cho một hệ dao động như hình vẽ bên Lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng chưa biết
Vật M 400 g có thể trượt không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang Hệ đang ở trạng thái cân bằng, dùng một vật m100 g bắn vào M theo phương nằm ngang với vận tốc v0 3,625m/s Va chạm là hoàn toàn đàn hồi Sau khi va chạm vật M dao động điều hoà Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo lần lượt là lmax 109 cm và l mim 80 cm Độ cứng k của lò xo là:
A 300N/m B 40N/m
2
80109min
2-
V V
A
5,14
/145max
Độ cứng của lò xo: kM.2 0,4.10240N/m
Câu 9: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 0 Biết khối lượng vật nhỏ của con lắc là m, chiều dài dây treo là , mốc thế năng ở vị trí cân bằng Cơ năng của con lắc là
Trang 18Câu 11: Một con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m dao động điều hòa với biên độ góc
Câu 12: Con lắc lò xo nằm ngang, gồm lò xo có độ cứng k =100 N/m, vật nặng có khối lượng m =100 g,
được tích điện q = 2.10−5 C (cách điện với lò xo, lò xo không tích điện) Hệ được đặt trong điện trường đều Enằm ngang có hướng làm cho lò xo bị kéo dãn, với độ lớn E =105
V/m Bỏ qua mọi ma sát, lấy π2 =
10 Ban đầu kéo lò xo đến vị trí dãn 6 cm rồi buông cho nó dao động điều hòa Kể từ thời điểm t = 0 thời điểm vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng lần thứ 2013 là:
C 402,50s
HD:
D 201,27 s
Câu 13: Một lò xo nhẹ có độ cứng 20 N/m, đầu trên được treo vào một điểm cố định, đầu dưới gắn vào
vặt nhỏ A có khối lượng 100g; vật A được nối với vật nhỏ B có khối lượng 100g bằng một sợi dây mềm, mảnh, nhẹ, không dãn và đủ dài Từ vị trí cân bằng của hệ, kéo vật B thẳng đứng xuống dưới một đoạn 20
cm rồi thả nhẹ để vật B đi lên với vận tốc ban đầu bằng không Khi vật B bắt đầu đổi chiều chuyển động thì bất ngờ bị tuột tay khỏi dây nối Bỏ qua các lực cản, lấy g = 10m/s2 Khoảng thời gian từ khi vật B bị tuột khỏi dây nối đến khi rơi đến vị trí được thả ban đầu là
Trang 19Câu 15: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay
chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100V Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2U Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng
Trang 20TC Tăng n vòng: 2
1 1
CR 2L Khi 1 100 rad / s thì điện áp hiệu dụng trên tụ đạt giá trị cực đại UCmax Khi
2 150 rad / s
A UL max 1,5UC max30 10 V B UL max UC max 30 10 V
C UL max 1,5UC max 60 5 V D UL max UC max 60 5 V
24
ghép nối tiếp, phương trình điện áp hai đầu đoạn mạch u U cos 120 t0
3
Tại thời điểm t(s) điện áp là
40 2Vcòn cường độ dòng điện là 1A Phương trình dòng điện qua đoạn mạch là:
Trang 21trị bằng U Khi f = f0 thì điện áp hiệu dụng trên cuộn dây đạt giá trị cực đại, khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng:
C Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400 V; ở thời điểm 1
400
t (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và đang giảm Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là
Trang 22Câu 20: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm Các giá trị điện trở R, độ tự
cảm L và điện dung C thỏa điều kiện 2
LkCR Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện một điện áp xoay chiều
ổn định, có tần số của dòng điện thay đổi được Khi tần số góc của dòng điện là 1 hoặc 2 4 1thì mạch điện có cùng hệ số công suất là 0,8 Hệ số k có giá trị là:
Câu 21: Xét một mạch điện gồm một động cơ điện ghép nối tiếp với một tụ điện Đặt vào hai đầu mạch
một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100V thì mạch có hệ số công suất là 0,9 Lúc này động
cơ hoạt động bình thường với hiệu suất 80% và hệ số công suất 0,75 Biết điện trở trong của động cơ là 10Ω Cường độ dòng điện hiệu dụng qua động cơ là:
= 0,2.U d Icosφ → r.I 2
= 0,2.U d I.0,75 → I= 0,015U d
Trang 23C 440W.
D 220 2W
Câu 23: Đặt điện áp u U 2cos2 ft (f thay đổi được, U tỉ lệ thuận với f) vào hai đầu đoạn
mạch AB gồm đoạn mạch AM mắc nối tiếp với đoạn mạch MB Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Biết 2L > R2C Khi f = 60 Hz hoặc f = 90 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị Khi f = 30 Hz hoặc f = 120 Hz thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có cùng giá trị Khi f = f1 thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch MB lệch pha một góc 1350 so với điện áp
ở hai đầu đoạn mạch AM Giá trị của f1 bằng
2
2
x4
Trang 24Câu 24: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp (hình vẽ) Biết tụ điện
có dung kháng ZC, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL và 3ZL = 2ZC Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB như hình vẽ Điệp áp hiệu dụng giữa hai điểm M và N là
u 2.10 cos100 t 200cos100 tU
Z I
L C i = u3C D iu1
R
Câu 26: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt vào hai đầu điện trở
thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2
A 0,05 A
B 0,15 A
C 0,3 A
D 0,2 A
Trang 25Câu 28: Tại một điểm M có một máy phát điện xoay chiều một pha có công suất phát điện và hiệu điện
thế hiệu dụng ở hai cực của máy phát đều không đổi Nối hai cực của máy phát với một trạm tăng áp có
hệ số tăng áp là k đặt tại đó Từ máy tăng áp điện năng được đưa lên dây tải cung cấp cho một xưởng cơ khí cách xa điểm M Xưởng cơ khí có các máy tiện cùng loại công suất khi hoạt động là như nhau Khi hệ
số k = 2 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 120 máy tiện cùng hoạt động Khi hệ số k = 3 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 125 máy tiện cùng hoạt động Do xảy ra sự cố ở trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực của máy phát điện Khi đó ở xưởng cơ khí có thể cho tối đa bao nhiêu máy tiện cùng hoạt động Coi rằng chỉ có hao phí trên dây tải điện là đáng kể Điện áp và dòng điện trên dây tải điện luôn cùng pha
HD: Gọi P là công suất của máy phát điện và U hiệu điện thế hiệu dụng ở hai cực máy phát điên
P0 là công suất của một máy tiện R là điện trở đường dây tải điện
Câu 29: Đặt điện áp uU 2cos2 ft V( ) (f thay đổi được, U tỉ lệ thuận với f) vào hai đầu đoạn mạch AB
gồm AM (chứa R,C) nối tiếp với MB (chỉ có cuộn cảm thuần L) Biết 2
2LR C Cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch khi f = 60Hz bằng 2 2 lần khi f = 30Hz Khi f = 30Hz hoặc f = 120Hz thì điệp áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có cùng giá trị Khi f = f4 thì điện áp ở hai đầu MB lệch pha 120o
so với điện áp hai đầu AM Giá trị của f4 gần nhất với?
Trang 26r = 30Ω, hệ số tự cảm L =
5,2
1
H Cuộn thứ cấp có N2 = 50 vòng dây Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một
điện áp xoay chiều có phương trình u = 220 2 cos100πt (V) Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp
để hở là:
A 8,8 2 V
HD: ZL = 40Ω → Z1 = r2 Z L2 = 50Ω → UL = I1ZL = 1
L 1
UZ
Câu 31: Mạch điện xoay chiều AB không phân nhánh theo thứ tự gồm điện trở R = 80Ω , tụ điện
có điện dung C , và cuộn dây có độ tự cảm L Gọi N là điểm nối giữa điện trở và tụ điện, M là điểm nối giữa tụ điện và cuộn dây Khi đặt điện áp xoay chiều u = 240 2cos(100(t)(V) thì cường
độ dòng điện hiệu dụng I 3 A , điện áp hiệu dụng trên đoạn NB là UMB80 3 Điện áp trên đoạn AM vuông pha với điện áp trên đoạn NB Giá trị của L bằng
A 0,68H B 0,37H C 0,47H
HD: U = 240 (V); UR = IR = 80 3 (V)
Vẽ giãn đồ véc tơ như hình vẽ:
UR = ULC = 80 V Xét tam giác cân OME
Xét tam giác OMN UC = URtan = 80(V) (1)
Xét tam giác OFE : EF = OE sin
= 0,3677 H 0,37 H
Trang 27D 0,58H Câu 32: Một sóng âm truyền trong không khí Mức cường độ âm tại điểm M và tại điểm N lần lượt là 40
dB và 80 dB Cường độ âm tại N lớn hơn cường độ âm tại M
Câu 33: Tại hai điểm A nà B trên mặt nước dao động cùng tần số 16Hz, cùng pha, cùng biên độ Điểm
M trên mặt nước dao động với biên độ cực đại với MA = 30cm, MB = 25,5cm, giữa M và trung trực của
AB có hai dãy cực đại khác thì vận tốc truyền sóng trên mặt nước là
Câu 34: Dây đàn hồi AB dài, sóng dừng trên dây có phương trình u 3 2 sin 5 x cos100 t (cm), với u là
ly độ dao động tại thời điểm t(s) của một phần tử trên dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc toạ độ đoạn x(m) Các điểm dao động với biên độ 3cm trên dây cách nút sóng gần nó nhất là:
Câu 35: Một dây đàn hồi AB dài 60 cm có đầu B cố định , đầu A mắc vào một nhánh âm thoa đang dao
động với tần số f = 50 Hz Khi âm thoa rung, trên dây có sóng dừng với 3 bụng sóng Vận tốc truyền sóng trên dây là :
A v = 15 m/s B v = 20 m/s C v = 28 m/s D v = 25 m/s
Câu 36: Một sóng âm có tần số 100 (Hz) truyền hai lần từ điểm A đến điểm B Lần thứ nhất tốc độ
truyền sóng là v1 = 330 m/s, lần thứ hai do nhiệt độ tăng lên nên tốc độ truyền sóng là v2 = 340 m/s Biết rằng trong hai lần thì số bước sóng giữa hai điểm vẫn là số nguyên nhưng hơn kém nhau một bước sóng Khoảng cách AB bằng
Trang 28thay đổi môi trường truyền âm T = const
AB = l; k1 và k2 là số bước sóng lần thứ nhất và lần thứu hai
Bước sóng trong các lần truyền: 1 = v1/f = 3,3m; 2 = v2/f = 3,4m
l = k11 = k22 Do 1 < 2 nên k2 = k1 – 1
→ 3,3k1 = 3,4(k1 – 1) → k1 = 34 Do đó AB = 3,3 34 = 112,2 m D 121,5 m
Câu 37: Một sóng dừng trên một đoạn dây có dạng u = Asin(bx).cos(ωt)(mm), trong đó x đo bằng cm , t
đo bằng giây Khoảng cách gần nhất giữa hai điểm dao động cùng pha là 0,4 m, biên độ dao động của một phần tử cách một nút sóng một đoạn 5 cm có giá trị là 5mm Biên độ của bụng sóng là:
Câu 38: Trong thí nghiệm về sóng dừng, trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2m với hai đầu cố định,
người ta quan sát thấy ngoài hai đầu dây cố định còn có hai điểm khác trên dây không dao động Biết khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp với sợi dây duỗi thẳng là 0,05 s Vận tốc truyền sóng trên dây
Trang 29Câu 41: Trên bề mặt chất lỏng cho 2 nguồn A, B dao động vuông góc với bề mặt chất lỏng với phương
trình dao động uA = 3cos10t (cm) và uB = 5cos(10t + /3) (cm) Tốc độ truyền sóng là v = 30cm/s
AB = 30cm Cho điểm C trên đoạn AB, cách A 18cm và cách B 12cm Đường tròn đường kính 10cm,
tâm tại C Số điểm dao động với biên độ 8 cm trên đường tròn là:
cắt đường tròn tại 6 điểm
Câu 42: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm xác định và một tụ điện là tụ xoay,
có điện dung thay đổi được theo quy luật hàm số bậc nhất của góc xoay của bản linh động Khi
= 00, tần số dao động riêng của mạch là 3 MHz Khi =1200, tần số dao động riêng của mạch là 1MHz
Để mạch này có tần số dao động riêng bằng 1,5 MHz thì bằng
=
3 2 16 2 2
2
10108
110.34
( vì theo công thức C = α + 30 (pF) thì ứng với 10 là 1 pF)
Câu 44: Khi nói về dao động điện từ trong mạch dao động LC lí tưởng, phát biểu nào sau đây sai?
A Điện tích của một bản tụ điện và cường độ dòng điện trong mạch biến thiên điều hòa theo thời gian
lệch pha nhau
2
B Cường độ dòng điện qua cuộn cảm và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện biến thiên điều hòa theo
thời gian với cùng tần số
C Năng lượng điện từ của mạch gồm năng lượng từ trường và năng lượng điện trường
D Năng lượng từ trường và năng lượng điện trường của mạch luôn cùng tăng hoặc luôn cùng giảm.
Câu 45: Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, người ta sử dụng cách biến điệu biên độ, tức là làm cho
biên độ của sóng điện từ cao tần (gọi là sóng mang) biến thiên theo thời gian với tần số bằng tần số của dao động âm tần Cho tần số sóng mang là 800 kHz Khi dao động âm tần có tần số 1000 Hz thực hiện một dao động toàn phần thì dao động cao tần thực hiện được số dao động toàn phần là
Trang 30A r
Hđt ở hai đầu cuộn dây cũng chính là hđt 2 đầu tụ: UAB = U0 = IR = 1,8 (V)
Năng lượng dao động của mạch lúc ngắt nguồn: ???? 4,5.10 ( )
2
12
J CU
LI
Nhiệt lượng lớn nhất tỏa ra trên cuộn dây bằng (W )năng lượng dao động lúc đầu của mạch
Lúc đó nhiệt lượng lớn nhất toả ra trên cuộn dây bằng năng lượng của mạch khi đó
Qmax = W =
2
2 0
CU
+ 2
2
LI
= 8,1.10 -6 + 0,9.10 -6 = 9.10 -6 ( J) = 9 J Câu 47: Một mạch dao động lý tưởng gồm cuộn dây có độ tự cảm L và ba tụ C giống nhau mắc
nối tiếp Mạch đang hoạt động bình thường với điện áp cực đại mỗi tụ là Uo Vào đúng thời điểm năng lượng từ bằng năng lượng điện thì một tụ bị đánh thủng hoàn toàn sau đó mạch hoạt động với điện áp cực đại hai đầu mỗi tụ là :
Câu 48: Một mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) và
tụ điện có điện dung 5 μF Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng) với hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện bằng 10 V Năng lượng dao động điện từ trong mạch bằng
A 2,5.10-3 J B 2,5.10-2 J C 2,5.10-4 J D 2,5.10-1 J
Câu 49: Giả sử một vệ tinh dùng trong truyền thông đang đứng yên so với mặt đất ở một độ cao xác định
trong mặt phẳng Xích Đạo Trái Đất; đường thẳng nối vệ tinh với tâm Trái Đất đi qua kinh độ số 0 Coi Trái Đất như một quả cầu, bán kính là 6370 km, khối lượng là 6.1024
kg và chu kì quay quanh trục của nó
là 24 giờ; hằng số hấp dẫn G = 6,67.10-11
N.m2/kg2 Sóng cực ngắn (f > 30 MHz) phát từ vệ tinh truyền thẳng đến các điểm nằm trên Xích Đạo Trái Đất trong khoảng kinh độ nào nêu dưới đây?
Trang 31cos 81,3
r
Câu 50: Một mạch dao động LC có điện trở thuần bằng không gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần)và tụ
điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự do (riêng) với tần số f Khi mắc nối tiếp với tụ điện trong mạch trên một tụ điện có điện dung C/3 thì tần số dao động điện từ tự do (riêng) của mạch lúc này bằng
HD : b
CC
C3
Trang 32ĐỀ 09
NGUYỄN ĐỨC THUẬN
BỘ ĐỀ LUYỆN THI THPT-QG 2016 DAO ĐỘNG CƠ – ĐIỆN XOAY CHIỀU SÓNG CƠ – SÓNG ĐIỆN TỪ
(Thí sinh không được sử dụng tài liệu)
Họ, tên thí sinh: Số báo danh:
Câu 1: Một vật dao động điều hòa, khi đang chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị trí biên âm thì
A vecto vận tốc ngược chiều với vecto gia tốc B Độ lớn vận tốc và gia tốc cùng tăng
C độ lớn vân tốc và độ lớn gia tốc cùng giảm D Vận tốc và gia tốc cùng có giá trị âm
Câu 2: Hai chất điểm cùng xuất phát từ gốc toạ độ và bắt đầu dao động điều hoà theo cùng một chiều trên
trục ox với biên độ bằng nhau và chu kì lần lượt là 3s và 6s Tỉ số tốc độ góc của hai chất điểm khi gặp nhau là:
A 3
HD:
B 4
Câu 3: Một vật dao động điều hòa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì
A khi ở vị trí cân bằng, thế năng của vật bằng cơ năng
B thế năng của vật cực đại khi vật ở vị trí biên.
C động năng của vật cực đại khi gia tốc của vật có độ lớn cực đại
D khi vật đi từ vị trí cân bằng ra biên, vận tốc và gia tốc của vật luôn cùng dấu
Câu 4: Tại nơi có gia tốc trọng trường g, một con lắc đơn dao động điều hòa với biên độ góc 0 nhỏ Lấy mốc thế năng ở vị trí cân bằng Khi con lắc chuyển động nhanh dần theo chiều dương đến vị trí có động năng bằng thế năng thì li độ góc của con lắc bằng
Trang 33Câu 6: Một con lắc đơn dài l = 20cm treo tại một điểm cố định Kéo con lắc lệch khỏi phương thẳng
đứng góc 0,1rad về phía bên phải, rồi truyền cho con lắc vận tốc 14cm/s theo phương vuông góc với dây
về phía cân bằng Coi con lắc dao động điều hoà, chọn gốc toạ độ tại VTCB, chiều dương hướng từ vị trí cân bằng sang phía bên phải, gốc thời gian là lúc con lắc qua VTCB lần thứ nhất, lấy g = 9,8m/s2 Phương trình dao động với ly độ dài của con lắc:
Câu 7: Trong quá trình dao động của mình nếu nhiệt độ môi trường là t1 mỗi ngày đồng hồ quả lắc (Coi
như một con lắc đơn) sẽ chạy nhanh Δt (s), còn nếu nhiệt độ của môi trường là t1 mỗi ngày đồng hồ sẽ chạy chậm 3 Δt (s) Đồng hồ trên được thiết kế chạy đúng giờ ở nhiệt độ?
HD: Quy ước
Câu 8: Một con lắc lò xo dao động điều hòa trên mặt phẳng nằm ngang không ma sát với chu kì T =
2π(s), quả cầu có khối lượng m1 Khi lò xo có độ dài cực đại và vật m1 có gia tốc là 2 cm/s² thì một vật có khối lượng m2 (với m2 = 2m1) chuyển động dọc theo trục của lò xo đến va chạm mền với vật m1, có hướng làm cho lò xo nén lại Biết tốc độ chuyển động của vật m2 ngay trước lúc va chạm là 3 3 cm/s Quãng đường mà vật m1 đi được từ lúc va chạm đến khi vật m1 đổi chiều chuyển động lần đầu tiên gần
giá trị nào nhất sau đây ?
A 6,5cm B 4cm C 2cm
HD:
1
k1m
Trang 342 2
Câu 9: Một con lắc lò xo có m = 0,1kg, gắn vào lò xo có độ cứng k = 10N/m Kéo vật khỏi vị trí cân
bằng một đoạn 10cm rồi buông tay không vận tốc đầu Biết hệ số ma sát của vật với môi trường là 0,1 Lấy g = 10 m/s2
Tính vận tốc lớn nhất vật có thể đạt được trong quá trình dao động
Câu 10: (CĐ 2014) Một chất điểm dao động điều hòa với biên độ 10 cm và tần số góc 2 rad/s Tốc độ
cực đại của chất điểm là
Trang 35A m
m2k
k2m
Câu 13: Một con lắc lò xo treo thẳng đứng, khi vật ở vị trí cân bằng lò xo giãn 6 cm Kích thích cho vật
dao động điều hòa thì thấy thời gian lò xo giãn trong một chu kì là 2T
3 (T là chu kì dao động của vật)
Độ giãn lớn nhất của lò xo trong quá trình vật dao động là:
Câu 14: Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m1 300g dao động điều hòa với chu kì 1s Nếu thay vật nhỏ có khối lượng m1 bằng vật nhỏ có khối lượng m2 thì con lắc dao động với chu kì 0,5s Giá trị m2 bằng
Câu 15: Đặt điện áp xoay chiều u100 cos100 t V (ω thay đổi được) vào mạch điện AB không phân nhánh gồm đoạn AM chứa điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và đoạn MB chứa cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, với 2
CR 2L Khi điều chính tần số để điện áp hiệu dụng trên đoạn MB đạt giá trị cực đại, thì độ lệch pha giữa điện áp trên đoạn AM và AB là α Giá trị nhỏ nhất của tanα bằng:
A 2 2 B 2 2
3 C 3 D 2 3
2 HD: UL max tan tan RC 1
Câu 17: Đặt điện áp uU 2 cos tvào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị
hiệu dụng là I Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó là i Hệ thức
liên hệ giữa các đại lượng là
Trang 36Câu 18: Tại thời điểm t, điện áp 200 2 cos(100 )
2
(trong đó u tính bằng V, t tính bằng s) có giá
trị 100 2V và đang giảm Sau thời điểm đó 1
300s, điện áp này có giá trị là
1 ) 2 t 100 cos(
) 2 t 100 cos(
2 200 2 100
Vì u đang giảm nên: 2 k
3 2 t
300
1 điện áp có giá trị
33cos22002
)300
1t(100cos2
Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch X mắc nối tiếp chứa hai trong ba phần tử: điện
trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện Biết rằng điện áp giữa hai đầu đoạn mạch X luôn sớm pha so với cường độ dòng điện trong mạch một góc nhỏ hơn
2
Đoạn mạch X chứa
A điện trở thuần và tụ điện
B điện trở thuần và cuộn cảm thuần
HD: 0 < <
2
Mạch có tính cảm kháng X chứa R và L
C cuộn cảm thuần và tụ điện với cảm kháng nhỏ hơn dung kháng
D cuộn cảm thuần và tụ điện với cảm kháng lớn hơn dung kháng
Câu 20: Ở hình 5.13: trong mỗi hộp X và Y chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện
Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều, thì cường độ dòng điện trong mạch i = 2cos(80t)A và điện
áp uX = 120cos(80t - /2) V và uY = 180cos(80t)V Các hộp X và Y chứa:
A X chứa tụ điện và điện trở thuàn; Y chứa cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần
B X chỉ chứa tụ điện và Y chỉ chứa điện trở thuần
C X chứa cuộn dây thuần cảm và tụ điện; Y chứa cuộn dây không thuần cảm và tụ điện
D X chứa cuộn dây thuần cảm và tụ điện; Y chứa cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần
Câu 21: Một học sinh quấn một máy biến áp có số vòng dây cuộn thứ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn
sơ cấp Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 1,92U Khi kiểm tra thì phát hiện trong cuộn thứ cấp có 40 vòng dây bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng dây trong đó Bỏ qua mọi hao phí máy biến thế Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là
A 1000 vòng
B 3000 vòng.
C 2000 vòng
Trang 37Do đó Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là 3000 vòng
Câu 22: Đặt điện áp xoay chiều u = 120 2cos(100t + /3)(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm L,một điện trở R và một tụ điện có C =
2
103
F mắc nối tiếp.Biết điện áp hiệu dụng trên cuộn dây L và trên tụ điện C bằng nhau và bằng một nửa trên R Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đó bằng:
HD: giản đồ vector
Câu 23: Cho 3 linh kiện gồm điện trở thuần R = 60Ω, cuộn cảm thuần L và tụ điện C Lần lượt đặt điện
áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là 1 2 cos 100
Vậy i = 2 2 cos(100πt + π/4) (A)
Cách dài: I1 I2 U const ZRLZRCZL ZC tan 1 tan2
Giả sử điện áp đặt vào các đoạn mạch có dạng: u = U 2 cos(100πt + φ) (V)
Trang 38 tanφ1 = tan(φ + π/12) = tan(π/4 + π/12) = tan π/3 = ZL/R ZL = R 3
U = I1 R2Z L2 2RI1120(V)
Mạch RLC có ZL = ZC trong mạch có sự cộng hưởng I = U/R = 120/60 = 2 (A) và i cùng pha với u
u = U 2 cos(100πt + π/4) Vậy i = 2 2 cos(100πt + π/4) (A)
Câu 24: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiều có tần số
50 Hz Biết điện trở thuần R = 25 Ω, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có L = 1/π H Để hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch trễ pha π/4 so với cường độ dòng điện thì dung kháng của tụ điện là
Câu 25: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiều u = U0 sinωt
Kí hiệu UR , UL , UC tương ứng là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C Nếu L
U
2
thì dòng điện qua đoạn mạch
A sớm pha π/4 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch
B sớm pha π/2 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch
C trễ pha π/4 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.
D trễ pha π/2 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch
Câu 26: Đặt điện áp u = U 2 cos(2πft) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L
và tụ điện C mắc nối tiếp Biết U,R,L,C không đổi, f thay đổi được Khi tần số là 50(Hz) thì dung kháng gấp 1,44 lần cảm kháng Để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại thì phải điều chỉnh tần số đến giá trị bao nhiêu?
A 41,67 (Hz)
HD: Khi f = f1: ZC1 = 1,44 ZL1
12
1
f
C = 1,44 L2π f1 LC = 2
1 24.44,1
1
f
C = L2π f2 LC = 2
2 24
1
f
1 24.44,1
Trang 39→ tam giác vuông cân→ UC U 2120 2V, C
Câu 30: Đặt điện áp u = 150 2 cos100 t (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 3 V Dung kháng của tụ điện có giá trị bằng
Trang 40Câu 31: Đặt điện áp u220 2 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM
và MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L, đoạn
MB chỉ có tụ điện C Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng bằng nhau nhưng lệch pha nhau 2
Câu 32: Điện năng từ một nhà máy được đưa đến nơi tiêu thu nhờ các dây dẫn, tại nơi tiêu thụ cần một
công suất không đổi Ban đầu hiệu suất tải điện là 90% Muốn hiệu suất tải điện là 96% cần giảm cường
độ dòng điện trên dây tải đi
P
= 0,96 (2) P2 =
2 2