BÀI tập TRẮC NGHIỆM vật lý 12 HAY

Khoảng thời gian dòng điện không chạy qua tế bào này trong 5 phút đầu tiên là: A.. Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu mạch LRC nối tiếp thì dòng điện qua mạch có biểu thức: A.. Đặt điện á

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 HAY

Câu 1 Hiệu điện thế hãm của một tế bào quang điện là 2,5 V Đặt vào hai đầu

anot (A) và catot (K) của tế bào quang điện trên một điện áp xoay chiều: uAK =

100πt+π

) (V) Khoảng thời gian dòng điện không chạy qua tế bào này trong

5 phút đầu tiên là:

A 150s B 120s C 100s D 80s

Dòng điện chạy qua tế bào khi uAK ≥

-2,5 V Căn cứ vòng tròn lượng giác suy ra

trong mỗi chu kỳ T = 0,02 s thời giandòng điện không chạy qua tế bào là 3

T

= 3

02 , 0

Trong 5 phút, thời gian dòng điện không chạy qua là: t = 100 s.

Chọn đáp án C.

Câu 2 Trong thí nghiệm I - âng về giao thoa ánh sáng Chiếu hai khe ánh sáng

đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6μm thì trên màn quan sát, ta thấy có 8 vân sáng liên tiếp cách nhau 12,6mm Nếu chiếu hai khe đồng thời hai bức xạ λ1 và λ2 thì người

ta thấy tại M cách vân trung tâm 10,8mm vân có màu giống vân trung tâm, trong khoảng giữa M và vân sáng trung tâm còn có 2 vị trí vân sáng giống màu vân trung tâm Bước sóng của bức xạ λ2 là

A 0,4 μm B 0,65 μm C 0,6 μm D A và C

Giải: Khoảng vân i1 = 12,6mm/(8-1) = 1,8mm

1

10,8

6 1,8

M

x

i = =

Tại M là vân sáng bậc 6 của bức xạ λ1

Khoảng cách giữa vân sáng cùng màu và gần nhất vân sáng trung tâm là:

x =

10,8

3,6

, ứng với vân sáng bậc hai của bức xạ λ1

Do đó 2i1 = ki2 

1

λ

Với k là số nguyên k = 2

2 , 1

λ

-> λ2 = k

2 , 1

Do bức xạ λ2 là bức xạ nhìn thấy nên 2

≤ k ≤ 3

Khi k = 2 bức xạ λ2 = 0,6µm = λ1 (loại)

Khi k = 3.; bức xạ λ2 = 0,4 µm

Chọn đáp án A

Câu 3 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R , cuộn dây thuần cảm có

cảm kháng ZL = = 60 3 Ω và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp theo thứ tự L, R,

C Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào các đoạn mạch nối tiếp

RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là: i1 = 2

cos(100πt - 12

π

) (A) và i2 = 2cos(100πt + 12

7 π

) (A) Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu mạch LRC nối tiếp thì dòng điện qua mạch có biểu thức:

A

2 2 cos(100 / 3)( )

i= πt+ π A

B

2cos(100 / 3)( )

C

2 2 cos(100 / 4)( )

D i=2cos(100π πt+ / 4)( )A

Giải: Ta thấy cường độ hiệu dụng trong đoạn mạch RL và RC bằng nhau suy ra ZL

= ZC độ lệch pha φ1 giữa u và i1 và φ2 giữa u và i2 đối nhau tanφ1= - tanφ2

Giả sử điện áp đặt vào các đoạn mạch có dạng: u = U 2cos(100πt + φ) (V)

Khi đó φ1 = φ –(- π/12) = φ + π/12 ; φ2 = φ – 7π/12

tanφ1 = tan(φ + π/12) = - tanφ2 = - tan( φ – 7π/12)

tan(φ + π/12) + tan( φ – 7π/12) = 0 - sin(φ + π/12 +φ – 7π/12) = 0

Suy ra φ = π/4 - tanφ1 = tan(φ + π/12) = tan(π/4 + π/12) = tan π/3 = ZL/R  ZL = R 3

U = I1

2 2

1

2 120

L

R +Z = RI =

(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 2cos(100πt + π/4)

Vậy i = 2 2cos(100πt + π/4) (A) Chọn đáp án C

Câu 4: Đầu O của một sợi dây đàn hồi dài căng ngang dao động điều hoà theo

phương trình x = 5cos(4πt)cm Vận tốc truyền sóng trên dây là v = 2m/s Vận tốc của điểm M trên dây cách O đoạn

4,25 m tại thời điểm 2s là:

A vM = 20π cm./s B vM = 0 C vM = - 20π cm./s D vM = 20π m./s

Giải: Sau 2s sóng chưa truyền tới M nên v M = 0 Đáp án B

Câu 5 Đặt vào hai đầu mạch điện gồm hai phần tử: điện trở thuần R = 50Ω và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, một nguồn điện tổng hợp có biểu thức u = 100 + 100cos(100πt + π/4) (V) Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R có thể là:

A 100W B 200W C 75W, D, 150W

Giải: Nguồn điên tổng hợp gồm nguồn điện một chiều có U1chieu = 100V và nguồn

điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 50 2 (V) Do đoạn mạch chưa tụ C nên dòng điện 1 chiều không qua R Do đó công suất tỏa nhiệt trên R < Pmax (do Z > R)

P = I2R < R

U2

= 50

) 2 50

= 100W Chọn đáp án C: P = 75W.

Câu 6 Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cosωt(V) vào hai đầu đoạn mạch

gồm cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện có điện dung C biến thiên Khi C1 = C thì dòng điện trong mạch chậm pha hơn điện áp u góc φ1 và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 150V Khi C2 = C /3 thì dòng điện sớm pha hơn u góc φ2 = 900 - φ1 và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 50V Giá trị của U0 là:

A 5

100

(V) B 100 (V) C 100 2(V) D 5

50

(V)

Giải:

Ud1 = 150 (V) Ud2 = 50 (V) > 2

1

d

d

U U

= 3 > I1 = 3I2 -> Z2 = 3Z1 -.Z22

= 9Z12

-> R2 + (ZL – ZC2)2 = 9R2 + 9(ZL - 3

2

C

Z

)2 ->2(R 2 +Z L 2 ) = Z L Z C2 (*)

2

π

ϕ = − ϕ

-> ϕ1 + ϕ2 = 2

π

-> tanϕ1 tanϕ2 = -1 ( vì ϕ2 < 0)

tanϕ1 = R

Z

Z L − C1

= R

Z

L

3

2

−

; tanϕ2 = R

Z

Z L − C2

=

R

Z

Z L − C2

R

Z

L

3

2

−

= -1 ->(ZL – ZC2)(ZL - 3

2

C

Z

) = - R2

->

3R2 + 3ZL2 – 4ZLZC2 +

2 2

C

Z

= 0 -> 3(R2 + ZL2 ) – 8(R2 + ZL2 )+

2 2

C

Z

= 0 ->

2 2

C

Z

= 5(R 2 + Z L 2 ) (**)

Từ (*) và (**) ->

2 2

C

Z

= 2,5ZLZC2 -> ZC2 = 2,5ZL 2(R2 +ZL2 ) = ZLZC2 = 2,5ZL2 > ZL = 2R và ZC2 = 5R (***)

Từ đó suy ra: Z22 = R2 +(ZL – ZC2)2 = 10R2 > Z2 = R 10 và Zd2 =

2 2

L

Z

R +

=

R 5

2

2

d

d

Z

U

= Z2

U

-> U = Ud2 2

2

d

Z Z

= Ud2 2

Do đó U 0 = U 2 = 2U d2 = 100V Chọn đáp bán B

Câu 7: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tượng một điện áp

xoay chiều có giá trị không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 200V Nếu tăng thêm n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở là U; nếu giảm bớt n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 2U Nếu tăng thêm 2n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp có thể là

Giải: Gọi điên áp hiệu dụng đặt vào cuộn sơ cấp là U1, số vòng dây cuộn sơ cấp và

thứ cấp là N1 và N2

1 1

200 N

N U

=

(1) 2

1 1

N

n N U

U = +

(2) 2

1 1

n N U

U = −

(3)

n

N

N

U

U

2

2

1

2

1

+

=

(4)

Lấy (1) : (2) ->

n N

N U

+

= 1

1

00

` 2

(5)

Lấy (1) : (3) -> N n

N U

−

= 1

1

200 2

(6)

L N C B

A R

Lấy (5) : (6) ->

n N

n N U

U

+

−

= 1

1

2

->

2

1

1

1 = +

−

n N

n N

- 2(N1 –n) = N1 + n -> N1

= 3n

Lấy (1) : (4) -> 200

2

U

2 2 ) (

N

n

N +

= 1+ 2

2

N n

= 1 + 3

2

2

1

N N

-> U2 = 200 + 3

2

U1 >

200V

Do đó chọn đáp án D

Câu 8 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (V) với U0 xác

đinh, vào hai đầu đoạn mạch AB gồm biến trở R, cuộn dây

thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối

tiếp như hình vẽ Biết tần số riêng của mạch là ω0 = 100π rad/s

Để điện áp hiệu dụng UAN không phụ thuộc vào R, tần số góc ω là:

A ω = 50π 2 rad/s B ω = 100π rad/s C ω = 100π 2 rad/s D ω =

200π rad/s

A: ω= B:ω=ω0 c:ω=ω0 D:ω=2ω0

Giải:

Ta có: URL = I.ZRL =

2 2

2 2

2

2 2

2 2

2 2

2 1

) (

) (

L

C L C L

C L C

L L

Z R

Z Z Z U Z

R

Z Z R

U Z

Z R

Z R U

+

− +

= +

− +

=

− + +

Để URL không phụ tuộc R thì ZC2 – 2ZLZC = 0 -> 2ZL = ZC

2ωL = ωC

1

-> ω = 2 2

LC

= 50π 2 rad/s Đáp án A Câu 9: Hai bàn là loại 220V-1100W được mắc bào hai pha của lưới điện ba pha 4 dây, có UP

= 220V

Bóng đèn loại 220V-550W được mắc vào pha thứ 3 của lưới điện này, thì cả 3

dụng cụ đều hoạt động bình thường (đúng định mức) Khi đó dòng điện chạy trong

dây trong dây trung hòa có giá trị cực đại bằng:

A: 2,5 2A B: 12,5A C: 2,5A D: 12,5 2A

Giải: Gọi dòng điện qua hai bàn là là I1 = I2 = 5A; qua bóng đèn I3 = 2,5A

Dòng điện qua dây trung tính i = i1 + i2 + i3

Dùng phương pháp cộng véc tơ ta có

•

B

I3

I2

I1 I2

I1

I3

I3 I

I1

I2

d

R

v0max K

A

I = I1 + I2 + I3

Góc giữa i1, i2., i3 là 2π /3

Đặt liên tiếp các véc tơ

cường độ dòng điện

như hình vẽ, ta được

tam giác đều

Theo hình vẽ ta có I = I3 = 2,5A

Chọn đáp án A: 2,5 2A

Câu 10 Đặt vào hai điện cực của tế bào quang điện hiệu điện thế UAK = 4,55V Hai

điện cực cách nhau một khoảng d = 2 cm Kim loại làm ca tốt có giới hạm quang

điện là λ0 Khi chiếu vào ca tốt một bức xạ đơn sắc có bước sóng λ = 2

0 λ

thì các electron quang điện rơi trên mặt ca tốt theo một hình tròn có bán kính R = 2cm Giá trị của giới hạn quang điện λ0 là:

A 1,092 µm B 2,345 µm C 3,022 µm D 3,05 µm

Giải: Để giải các bài tập dạng này ta vận dụng các kiến thức và công thức sau

Các quang e bứt ra khỏi catốt có vận tốc ban đầu cực đại v0max được xác định theo công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:

2

2 max 0 0

mv hc

hc = +

λ

λ

Các quang e bứt ra khỏi catốt theo các hướng khác nhau và chuyển động về anốt, trong đó các

quang e bay ra theo hướng song song với mặt phẳng catốt

sẽ rơi xa nhất, ở phần ngoài cùng của mặt tròn, bán kính R chính

là tầm bay xa của các quang e này: R = v0max t

với t là thời gian chuyển động của quang e từ K đến A

Lực tác dụng lên e có độ lớn F = eE = d

eU AK

= ma với a là gia tốc của quang e d

= s = 2

2

at

Giải bài tập đã cho:

Gia tốc của quang e chuyển động từ K về A a = md

eU AK

thời gian chuyển động của e từ K về A

t =

8 19

4 31 2

10 10 55

, 4 10 6 , 1

10 4 10 1 , 9 2 2

−

−

−

=

=

=

AK

eU

md a

d

(s)

v0max = t

R

= 10

02 , 0 108 (m/s) = 0,6325 106 m/s

2

2 max 0 0

mv

hc

hc = +

λ

λ

->

2

max 0 0 0

mv hc

hc = + λ

λ

->

2

2 max 0 0

mv

hc = λ

=

=

max

0

0

10 6325 , 0 10 1 , 9

10 3 10 625 , 6 2 2

mv

hc

λ

1,09.10 -6 (m) = 1,09 µm Chọn đáp án A