Ôn tập TN THPT môn Vật lí (Mức độ 3) - Chương 3: Dòng điện xoay chiều

Nội dung tài liệu: Ôn tập TN THPT môn Vật lí (Mức độ 3) - Chương 3: Dòng điện xoay chiều

1. BÀI TẬP DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU MỨC 3 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 1. Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích S, gồm e(V) N vòng dây quay đều với tốc độ n vòng/s quanh một trực cố định 12 trong một từ trường đều. Biết trục quay là trục đôi xứng nằm trong O 2 mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường. Đồ thị t(10 s) 12 suất điện dộng xuất hiện trong khung được biếu thị như hình vẽ. Tại 15 thời điểm t = 1/30 (s) từ thông gửi qua khung có giá trị bằng: A. −0,028 (Wb). B. 0,028 (Wb). C. 0,052 (Wb). D. −0,052 (Wb). Câu 2. Trên hình vẽ là đồ thị phụ thuộc thời gian của dòng điện chạy i(A) trên một đoạn mạch. Viết biểu thức của điện áp u giữa hai đầu đoạn 1 0,5 mạch, biết điện áp này sớm pha / 3 đối với cường độ dòng điện và có 5 / 3 O giá trị hiệu dụng là 12 V. t(ms) 0,5 A. .u 12 2 cos 50 t / 3 V 1 B. u 19cos 50 t / 3 V . C. u 22cos 100 t V . D. u 12 2 cos 100 t 2 / 3 V Câu 3. Điện áp hai đầu bóng đèn có biểu thức u = 100 2 cos100πt(V). Đèn chỉ sáng khi u 100 V. Tính thời gian đèn sáng trong một chu kỳ? 1 1 1 1 A. s B. s C. s D. s 100 50 150 75 Câu 4. Dòng điện xoay chiều chạy qua mạch có biểu thức i 2 2 cos 100 t / 6 (A), t tính bằng giây (s). Vào thời điểm t = 1/600 (s) thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ tức thời bằng bao nhiêu và cường độ dòng điện đang tăng hay đang giảm? A. 1,0 A và đang giảm. B. 1,0 A và đang tăng. C. 2 A và đang tăng. D. 2 A và đang giảm. Câu 5. Một khung dây quay đều trong từ trường B vuông góc với trục quay của khung với toocs độ n = 1800 vòng/phút. Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến n của mặt phẳng khung dây hợp với B một góc 30°. Từ thông cực đại gỏi qua khung dây là 0,01 Wb. Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là: A. e 0,6 cos 30 t (V). B. e 60cos 30 t (V). 6 3 C. e 0,6 cos 60 t (V). D. e 0,6 cos60 t (V). 3 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 6. Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần L một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi. Khi f = 60 Hz thì cường độ hiệu dụng qua L là 2,4 A. Để cường độ hiệu dụng qua L bằng 3,6 A thì tần số của dòng điện phải bằng A. 75 Hz.B. 40 Hz. C. 25 Hz.D. 50 2 Hz
2. Câu 7. Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc thời gian của hai điện áp xoay chiều 1 và 2. Lần lượt đặt các điện áp này vào đoạn mạch chỉ có tụ điện C thì dung kháng lần lượt là ZC1 và ZC2 . Tỉ số ZC1 / ZC2 bằng A. 5 / 3 . B. 3 / 5 . C. 2 / 3 . D. 3 / 2 . Câu 8. Đoạn mạch điện xoay chiều AB chỉ chứa một trong các phần tử: điện trở thuần, cuộn dây hoặc tụ điện. Khi đặt hiệu điện thế u U0 cos t V lên hai đầu A và B thì dòng điện trong mạch có biểu thức 6 i I0 cos t A . Đoạn mạch AB chứa 3 A. cuộn dây thuần cảm ( cảm thuần)B. điện trở thuần C. tụ điện D. cuộn dây có điện trở thuần Câu 9. Mắc cuộn cảm có hệ số tự cảm L=0,318(H) vào điện áp u 200cos 100 t V . Biểu thức của dòng 3 điện chạy qua cuộn cảm L là A. i 2cos 100 t A B. i 2 cos 100 t A 6 3 C. i 2 2 cos 100 t A D. i 2cos 100 t A 3 6 Câu 10. Đồ thị biểu diễn cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL 50 ở hình vẽ bên. Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm. A. = 60 표푠 50 푡 + 5 ( ) 3 6 B. = 60푠푖푛 100 푡 + ( ) 3 3 C. = 60 표푠 50 푡 + ( ) 3 6 D. = 30 표푠 50 푡 + ( ) 3 3 Câu 11. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 100 V vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong mạch là i 2cos100 t (A). Khi cường độ dòng điện i = 1 A thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng A. 100 V.B. 50V. C. 50 2 V.D. 50 3 V. Câu 12. Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Tại thời điểm t1 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25 V; 0,3A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15 V; 0,5A. Cảm kháng của mạch có giá trị là A. 30 Ω.B. 50 Ω. C. 40 Ω. D. 100 Ω. Câu 13. Một hộp X chỉ chứa một trong 3 phần tử là điện trở thuần hoặc tụ điện hoặc cuộn cảm thuần. Đặt vào hai đầu hộp X một điện áp xoay chiều chỉ có tần số f thay đổi. Khi f = 50Hz thì điện áp trên X và dòng điện trong mạch ở thời điểm t1 có giá trị lần lượt là i1 1(A);u1 100 3 V , ở thời điểm t2 thì i2 3 A ;u2 100V . Khi f = 100Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,5 2A . Hộp X chứa
3. A. diện trở thuần R 100 B. Cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/ (H) C. tụ điện có điện dung C 10 4 / F . D. tụ điện có điện dung C 100 2 / F Câu 14. Đặt điện áp u U0 cos 100 t / 6 (V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung 0,2 / (mF). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện ừong mạch là 4A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là A. i 4 2 cos 100 t / 6 (A). B. i 5cos 100 t / 3 A . C. i 5cos 100 t 2 / 3 A . D. i 4 2 cos 100 t / 6 A Câu 15. Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung 0,1/ (mF) một điện áp xoay chiều u U0 cos100 t (V). Nếu tại thời điểm t1 điện áp là 50 (V) thì cường độ dòng điện tại thời điểm t1 + 0,005 (s) là: A.−0,5 A.B. 0,5 A. C. 1,5 A.D. −1,5 A. MẠCH RLC NỐI TIẾP Câu 16. Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u U 0 cost(V ) , trong đó U0 và  không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Tại thời điểm t1, điện áp tức thời ở hai đầu R, L, C lần lượt là uR = 50V, uL = 30V, uC = -180V. Tại thời điểm t2, các giá trị trên tương ứng là uR = 100V, uL = uC = 0. Điện áp cực đại ở hai đầu đoạn mạch là A. 100V B. 50 10 V C. 100 3 V D. 200V Câu 17. Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, tụ điện và điện trở R. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V thì cảm kháng cuộn cảm là 25  và dung kháng của tụ là 100  . Nếu chỉ tăng tần số dòng điện lên hai lần thì điện áp giữa hai đầu điện trở R là A. 0V B. 120V C. 240V D. 60V Câu 18. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm thuần và hai đầu tụ điện lần lượt là 30 2 V, 60 2 V và 90 2 V. Khi điện áp tức thời ở hai đầu điện trở là 30 V thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch bằng bao nhiêu? A. 42,43 V B. 81,96 V C. 60V D. 90V Câu 19. Đặt điện áp xoay chiều u U 2 cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R 50 , cuộn cảm thuần L và tụ điện C thì dòng điện qua mạch có biểu thức i 2 2 cos 100 t / 4 A . Gọi UL và UC lần lượt là điện áp hiệu dụng trên L và trên C. Hệ thức đúng là A. UL UC 100V B. UC UL 100V C. UL UC 50 2V D. UC UL 100 2V Câu 20. Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần R = 25Ω, mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 0,1/π mF và cuộn dây thuần cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch đó một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz thì điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R sớm pha π/4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Giá trị cảm kháng của cuộn dây là A. 75 Ω. B. 125 Ω C. 150 Ω D. 100 Ω Câu 21. Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R = 20  , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1 H và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều, khi đó biểu thức của điện áp 10 trên cuộn cảm thuần là u 50cos(100 t )(V ).Biểu thức của điện áp giữa hai đầu điện trở là L 3
4. A. u 100cos(100 t )(V ) B. u 50cos(100 t )(V ) R 6 R 6 C. u 50cos(100 t )(V ) D. u 100cos(100 t )(V ) R 6 R 6 Câu 22. Đặt điện áp u 100 2 cos100 t(V ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần bằng 100  , tụ điện 2.10 4 3 có điện dung F , cuộn cảm thuần có độ tự cảm H mắc nối tiếp. Biểu thức cường độ dòng điện qua đoạn 2 mạch là A. i cos(100 t )(A) B. i 2 cos(100 t )(A) 4 4 C. i cos(100 t )(A) D. i 2 cos(100 t )(A) 4 4 Câu 23. Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R = 15Ω, cuộn thuần cảm có cảm kháng ZL = 25Ω và tụ điện có dung kháng ZC = 10Ω. Nếu cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức i 2 2 cos 100 t / 4 A thì biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là A. u 60cos(100 t )(V ) B. u 30 2 cos(100 t )(V ) 2 4 C. u 60cos(100 t )(V ) D. u 60 3 cos(100 t )(V ) 4 2 Câu 24. Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm các phần tử theo đúng thứ tự: điện trở thuần 30 (Ω), 0,6 100 cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm (H ) và tụ điện có điện dung (F) . Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chỉ gồm cuộn cảm và tụ điện có biểu thức u 160cos(100 t )(V ) . Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là LC 3 A. i 4 2 cos(100 t )(A) B. i 4 cos(100 t )(A) 6 3 C. i 4cos(100 t )(A) D. i 4cos(100 t )(A) 6 6 Câu 25. Mạch điện xoay chiều gồm điện trở 30Ω , cuộn dây có điện trở thuần 30 Ω và có cảm kháng 40 Ω, tụ điện có dung kháng 10 Ω. Dòng mạch chính có biểu thức i 2cos(100 t )(A) . Biểu thức điện áp giữa hai 6 đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện là A. u 60cos(100 t )(V ) B. u 60cos(100 t )(V ) LrC 3 LrC 4 5 C. u 60 2 cos(100 t )(V ) D. u 60 2 cos(100 t )(V ) LrC 12 LrC 12 Bài tập về giản đồ véc tơ Câu 26. Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B. Giữa hai điểm A và M chỉ có cuộn cảm thuần, giữa hai điểm M và N chỉ có điện trở thuần, giữa hai điểm N và B chỉ có tụ điện. Điện áp hiệu dụng hai điểm A và N là 400 (V) và điện áp hiệu dụng hai điểm M và B là 300 (V). Điện áp tức thời trên đoạn AN và trên đoạn MB lệch pha nhau 90°. Điện áp hiệu dụng trên R là A. 240 (V) B. 120 (V) C. 500 (V) D. 180 (V)
5. Câu 27. Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB theo đúng thứ tự gồm cảm thuần L, điện trở thuần R và tụ điện 2 C. Cho biết điện áp hiệu dụng URC 0,75URL và R = L/C. Hệ số công suất của đoạn mạch AB là A. 0,8 B. 0,864 C. 0,5 D. 0,867 Câu 28. Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB theo đúng thứ tự gồm cảm thuần L, điện trở thuần R và tụ điện 2 C. Cho biết điện áp hiệu dụng URL 3URC và R = L/C. Tính hệ số công suất của đoạn mạch AB. A. 7 / 2 B. 3 / 5 C. 3 / 7 D. 2 / 5 Câu 29. Đặt điện áp u 120 2 cos 100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở thuần R, 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 lệch pha nhau 2π/3. Điện áp hiệu dụng trên AM bằng một nửa trên MB. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM bằng A. 40 3 V. B. 220 / 3 V. C. 120 V. D. 40 V. Câu 30. Đặt điện áp u U0 cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần 50 3  mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung 10−4/π (F). Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM lệch pha π/3 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB. Giá trị của L bằng A. 1/π (H) B. 0,5/ π (H) C. 2 / (H) D. 3/ π (H) BÀI TẬP CỰC TRỊ CỦA U, CỘNG HƯỞNG 1 Câu 31. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ bên. Cuộn dây có r 10, L H. Đặt vào hai đầu 10 đoạn mạch một hiệu điện thế dao động điều hòa có giá trị hiệu dụng là U 50V và tần số f = 50Hz. Khi điện dung của tụ điện có gái trị là C1 thì chỉ số của ampe kế là cực đại và bằng 1A. Giá trị của R và C1 là: 2.10 3 10 3 A. R 40 và C F. B. R 50 và C F. 1 1 10 3 2.10 3 C. R 40 và C F. D. R 50 và C F. 1 1 Câu 32. Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R 80 cuộn dây có điện trở trong 20 có độ tự cảm L=0,318 H, tụ điện có điện dung 15,9F. Đặt vào hai đầu mạch điện một dòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi được có hiệu điện thế hiệu dụng là 200 V. Khi cường độ dòng điện chạy qua mạch đạt giá trị cực đại thì giá trị của f và I là: A. 70,78Hz và 2,5A.B. 70,78Hz và 2A.C. 444,7Hz và 10A.D. 31,48Hz và 2A. Câu 33. Cho mạch điện xoay chiều R, L, C (cuộn dây thuần cảm). Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng u = 120V và tần số f xác định. Biết CR2 16L và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch vuông pha với điện áp giữa hai đầu tụ điện. Điện áp ở hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm là A. UC UL 60V. B. UC 30 V và UL 60V. C. UC UL 30V. D. UC 60V và UL 30V.
6. Câu 34. Mạch gồm cuộn cảm và tụ điện có điện dung thay đổi được mắc nối tiếp rồi mắc vào nguồn xoay chiều u = 100√2cosωt (V), ω không đổi. Điều chỉnh điện dung để mạch cộng hưởng, lúc này hiệu điện thế hiệu dụng 2 đầu cuộn cảm bằng 200 (V). Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa 2 bản tụ là A. 100√3 (V). B. 200 (V). C. 100 (V). D. 100√2 (V). Câu 35. Đặt điện áp xoay chiều u 240 2 cost (V) có tần số góc thay đổi được vào hai đầu một đoạn mạch RLC nối tiếp. Khi tần số góc là 100 rad / s hoặc 25 rad / s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch bằng nhau. Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch cực đại thì tần số góc phải bằng: A. 50 rad / s. B. 55 rad / s. C. 45 rad / s. D. 60 rad / s. Câu 36. Cho mạch điện xoay chiều L, R, C mắc nối tiếp theo thứ tự đó (cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được). Điều chỉnh L để ULmax thìUR 50 3 V . Lúc này, khi điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch là 150 2V thì điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch chứa RC là 50 2 V. Tính trị hiệu dụng của điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB. A. 1003 V.B. 615 V.C. 200V.D. 300 V. Câu 37. Đặt điện áp u 100 2 cost vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Biết hệ số công suất đoạn RC là 0,8. Khi L thay đổi thì ULmax bằng A. 125 (V).B. 150 (V).C. 300 (V).D. 200 (V). BÀI TẬP VỀ CÔNG SUẤT TIÊU THỤ Câu 38. Đặt điện áp u = 100 cos1002 t (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh, với C, R có 1 độ lớn không đổi và L = H. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử R, L và C có độ lớn như nhau. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A. 350 W.B. 100 W.C. 200 W.D. 250 W. Câu 39. Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, trong đó R = 50 . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định có điện áp hiệu dụng U = 120 V thì i lệch pha với u một góc . Công suất 3 của mạch là A. 36 W. B. 72 W.C. 144 W.D. 288 W Câu 40. Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở thuần 30 , cuộn dây có điện trở thuần 10 và độ 0,3 tự cảm (H) và tụ điện có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp nhau theo đúng thứ tự như trên. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều uAB 100 2 sin100 t (V). Người ta thấy rằng khi C=Co thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện đạt cực tiểu. Giá trị Co và Umin là: 10 3 10 3 A. C F và U 25V. B. C F và U 25 2 V. o min o min 10 3 10 3 C. C F và U 25V. D. C F và U 25 2 V. o 3 min o 3 min
7. Câu 41. Một đoạn mạch điện AB gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 50 V vào hai đầu đoạn mạch AB nói trên. Điều chỉnh L nhận thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại bằng 100 V. Khi đó, độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch AB và điện áp hai đầu điện trở thuần là 5 A. . B. . C. .D. . 6 3 6 2 Câu 42. Cho mạch điện nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, tụ điện C và điện trở R. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch u 100 6 cos100 t (V). Khi điện áp hiệu dụng trên cuộn dây đạt giá trị cực đại ULmax thì điện áp hiệu dụng trên tụ là 200 (V). Giá trị ULmax là A. 100 (V).B. 150 (V).C. 300 (V).D. 200 (V). BÀI TẬP CÔNG SUẤT Câu 43. Đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm và tụ điện có điện dung 100 / F nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều 100 V − 50 Hz. Thay đổi giá trị biến trở thì công suất đạt giá trị cực đại bằng 50 W. Độ tự cảm của cuộn dây có giá trị: A. π (H).B. 1/ π (H).C. 2/ π (H).D. 1 ,5/ π (H). Câu 44. Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một tụ điện có dung kháng ZC = 50Ω và một cuộn dây mắc nối tiếp. Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch trên một điện áp xoay chiều có biểu thức u 80 2.cos 100 t V thì 3 thấy điện áp giữa hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng là 60V và sớm pha so với điện áp đặt vào mạch. Công 2 suât tiêu thụ của cuộn dây là: A. 96W B. 120W C. 240W D. 48W Câu 45. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên thì dòng điện qua đoạn mạch có cường độ là i = 2 cosωt (A). Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu AM, ở hai đầu MN và ở hai đầu NB lần lượt là 30 V, 30 V và 100 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là A. 220 W.B. 110 W.C. 100 W.D. 200 W. L Câu 46. Cho mạch điện RLC. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng u U 2 cost(V ) ; R2 . Cho C biết điện áp hiệu dụng URL = 3 URC . Hệ số công suất của đoạn mạch có giá trị . 3 A. 2 B. 3 C. D. 2 7 5 7 5 Câu 47. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có RLC mắc nối tiếp. Để xác định hệ số công suất của đoạn mạch này, một học sinh dùng dao động kí điện tử để hiển thị đồng thời đồ thị điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch và điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở R và cho kết quả như hình bên (các đường hình sin ). Hệ số công suất của đoạn mạch này là
8. A. 1,00 B. 0,71 C. 0,92 D. 0,57 Câu 48. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U 80 V và tần số f 50 Hz vào hai đầu đoạn 0,6 10 4 mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L H , tụ điện có điện dung C F. Biết công suất tỏa nhiệt trên R là 80 W . Giá trị của R là A. 30 . B. 40 . C. 20 . D. 80 . Câu 49. Đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở R và độ tự cảm L và tụ có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u U0 cos t V. Khi C C1 thì cường độ dòng điện qua mạch 3 là i1 I01 cos(t) và công suất tiêu thụ trên mạch là P1 . Khi C = C2 thì cường độ dòng điện qua mạch là π i2 = I02cos ωt + và công suất tiêu thụ trên mạch là P2 120 W . Giá trị của P1 là 6 A. 60 W . B. 40 3 W . C. 40 W . D. 60 3 W . Câu 50. Đặt điện áp u U0 cos t (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Biết độ tự cảm và điện dung đuợc giữ không đổi. Điều chỉnh trị số điện trở R để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng A. 0,85.B. 0,5.C. 1.D. 1/ 2. Câu 51. Mạch điện gồm cuộn dây có điện trở thuần 10 Ω mắc nối tiếp với một bóng đèn 120 V − 60 W. Nối hai đầu mạch điện với nguồn điện xoay chiều 220 V − 50 Hz, thì đèn sáng bình thường. Độ tự cảm cuộn dây là: A. 1,19 H.B. 1,15 H.C. 0,639 H.D. 0,636 H. Câu 52. Đặt điện áp u U 2 cost (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với một biến trở R. Ứng với hai giá trị R1 20 và R 2 80 thì công suất tiêu thụ trong đoạn mạch đều bằng 400 W. Giá trị của U là A. 400 V.B. 200 V.C. 100 V.D. 100 V 2 MÁY ĐIỆN VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN Câu 53. Một mạch truyền tải điện năng với công suất truyền đi không đổi P 100MW và hiệu suất truyền tải là 90%. Hao phí trên mạch truyền tải này bằng A. 10 MW. B. 90 MW. C. 40 MW. D. 60 MW. Câu 54. Một máy biến áp lí tưởng có hai cuộn dây D1 và D2 . Khi mắc hai đầu cuộn D1 vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn D2 để hở có giá trị là 8 V . Khi mắc hai đầu cuộn D2 vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn D1 để hở có giá trị là 2 V . Giá trị U bằng A. 16 V . B. 8 V . C. 6 V . D. 4 V . Câu 55. Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động ổn định. Suất điện động trong ba cuộn dây của phần ứng có giá trị e1 , e2 và e3 . Ở thời điểm mà e1 40 V thì e2 e3 40 V. Giá trị cực đại của e1 là
9. C. 40,2 V. B. 51,9 V. C. 46,2 V. D. 45,1 V. Câu 56. Cuộn sơ cấp của một máy biến áp có 192 vòng. Hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp được nối vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 240 V, điện áp hiệu dụng trên hai đầu cuộn thứ cấp là 120 V. Để điện áp hiệu dụng trên hai đầu cuộn thứ cấp là 125 V thì phải quấn thêm vào cuộn thứ cấp A. 6 vòng.B. 4 vòng.C. 5 vòng.D. 7 vòng. Câu 57. Một máy biến áp lí tường có cuộn sơ cấp 800 vòng dây được mắc vào mạng diện xoay chiều có diện áp hiệu dụng 210 V . Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 630 V . Số vòng dây của cuộn thứ cấp lả A. 2400. B. 2200. C. 2000. D. 1100. Câu 58. Một người định cuốn một máy tăng thế từ điện áp 110 (V) lên 220 (V) vói lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ. Biết số vòng dây của 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 điện áp nguồn là U 1 110( V) thì điện áp cuộn thứ cấp đo được là U 2 264(V ) . Số vòng dây bị cuốn ngược là: A. 11 B. 20 C. 10 D. 22. Câu 59. Một máy phát điện xoay chiều có roto gồm 2 cặp cực. Roto quay với tốc độ 30 (vòng/s). Stato gồm các cuộn dây mắc nối tiếp, mỗi cuộn có 50 vòng. Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây. Từ thông cực đại qua 1 10 3 mỗi vòng dây là (Wb) . Máy phát điện được nối với mạch ngoài gồm tụ điện có điện dung C (F ) và 60 12 điện trở R 100 3() mắc nối tiếp. Công suất tỏa nhiệt của mạch ngoài là: A. 200 3 W. B. 50 3 W . C. 400 3 W. D. 49,5 W. Câu 60. Một động cơ không đồng bộ hoạt động bình thường khi mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 220 (V). Biết động cơ có công suất cơ học 167,2 (W), hệ số công suất 0,88; điện trở thuần R 55() . Biết rằng hiệu suất sử dụng của động cơ là lớn nhất. Cường độ dòng điện định mức của động cơ là: A. 1,52( A) . B. 0,95 (A). C. 2 (A). D. 1,74( A) . Câu 61. Một máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng dây và cuộn dây thứ cấp gồm 500 vòng dây. Đặt vào hai đâu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng 200 V . Ô cuộn thứ cấp có 50 vòng dây bị quấn ngược, điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở bằng A. 120 V . B. 80 V . C. 111 V . D. 100 V . Câu 62. Một máy phát điện xoay chiều một pha 2 cặp cực với 4 cuộn dây có suất điện động hiệu dụng 220 V, tần số 50 Hz. Biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5 mWB Vận tốc quay của rôto và số vòng dây của mỗi cuộn dây trong phần ứng là A. 3000 vòng/phút và 49,5 vòng. B. 50 vòng/giây và 99 vòng. C. 1500 vòng/ phút và 49,5 vòng. D. 25 vòng/giây và 99 vòng. Câu 63. Người ta cần truyền một công suất điện 200 kW từ nguồn điện có điện áp 5000 V trên đường dây có điện trở tổng cộng 20 và hệ số công suất bằng 1. Độ giảm thế trên đường dây truyền tải là: A. 40 V.B. 400 V.C. 80 V.D. 800 V. Câu 64. Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000 kW. Dòng điện nó phát ra sau khi tăng thế được truyền đi xa bằng một dây dẫn có tổng chiều dài 200 km có đường kính 0,39 cm và làm bằng hợp kim có điện trở
10. suất bằng 1,8.10−8 (Ωm). Biết hệ số công suất đường dây bằng 1. Tính công suất hao phí trên đường dây nếu điện áp đưa lên là 50 kV. A. 0,16 MW.B.0,03 MW.C. 0,2 MW.D. 0,12 MW. Câu 65. Người ta truyền tài điện xoay chiều một pha từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn có tổng chiều dài 20 km. Dây dẫn làm bằng kim loại có điện trở suất 2,5.10−8Ωm, tiết diện 0,4 cm2, hệ số công suất của mạch điện là 1. Điện áp hiệu dụng và công suất truyền đi ở trạm phát điện là 10 kV và 500 kW. Hiệu suất truyền tải điện là? A. 93,75%.B. 96,14%C. 97,41%.D. 96,88%. Hướng dẫn  2.100000 R 2,5.10 8. 12,5  4 S 0,4.10 2 3 chọn A P R P P PR 5000.10 .12,5 P 2 2 H 1 2 2 1 2 93,75% U cos P U cos 10000 .1 Câu 66. Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có 4 cặp cực và rôto quay với tốc độ 900 vòng/phút. Máy phát điện xoay chiều thứ hai có 6 cặp cực phải quay với tốc độ bằng bao nhiêu để tần số điện áp xoay chiều do hai máy phát ra bằng nhau A. 600 vòng/phút. B. 750 vòng/phút. C. 1200 vòng/phút. D. 300 vòng/phút. Câu 67. Hai máy phát điện xoay chiều một pha A và B (có phần cảm là rôto) đang hoạt động ổn định, phát ra hai suất điện động có cùng tần số 60 Hz. Biết phần cảm của máy A nhiều hơn phần cảm của máy B 2 cặp cực (2 cực bắc, 2 cực nam) và trong 1 giờ số vòng quay của rôto hai máy chênh lệch nhau 18000 vòng. Số cặp cực của máy A và máy B lần lượt là A. 4 và 2 B. 5 và 3. C. 6 và 4 D. 8 và 6 Câu 68. Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở không đáng kể. Nối 2 cực của máy với một cuộn dây thuần cảm. Khi roto quay với tốc độ n vòng/s thì cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm là I. Hỏi khi roto quay với tốc độ 3n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là bao nhiêu ? A. I. B. 2I. C. 3I. D. 4I Câu 69. Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có điện trở trong không đáng kể. Nối 2 cực máy phát với 1 tụ điện. Khi rôto của máy quay với vận tốc góc n vòng/s thì cường độ dòng điện đi qua tụ điện có cường độ hiệu dụng I. Nếu rôto quay với vận tốc góc 2n vòng/s thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch là A. I. B. 2I. C. 3I. D. 4I Câu 70. Trong máy phát điện xoay chiều 3 pha, trên mỗi cuộn dây của stato cso suất điện động cực đại là E0. Khi suất điẹn động tức thời ở cuộn dây thứ nhất triệt tiêu thì suất điện động tức thời trong cuộn dây thứ hai và cuộn dây thứ 3 tương ứng là e2 và e3 thỏa mãn hệ thức nào sau đây E E 3E 3E A. e e 0 . B. e e 0 .C. e e 0 .D. e e 0 . 2 3 4 2 3 4 2 3 4 2 3 4
11. HƯỚNG DẪN BÀI TẬP DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU MỨC 3 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 1. Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích S, gồm e(V) N vòng dây quay đều với tốc độ n vòng/s quanh một trực cố định 12 trong một từ trường đều. Biết trục quay là trục đôi xứng nằm trong O 2 mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường. Đồ thị t(10 s) 12 suất điện dộng xuất hiện trong khung được biếu thị như hình vẽ. Tại 15 thời điểm t = 1/30 (s) từ thông gửi qua khung có giá trị bằng: A. −0,028 (Wb). B. 0,028 (Wb). C. 0,052 (Wb). D. −0,052 (Wb). Chọn đáp án A  Lời giải: T T + Từ đồ thị ta có: 0,015s T 0,02 s  100 rad / s 4 2 + Biên độ E0 12V, lúc t = 0 suất điện động tức thời ở biên âm nên pha ban đầu là π. Do đó e 12cos 100 t V + Từ thông biến thiên nhanh pha hơn suất điện động một góc 2 E0 12 3 3 3 + 0 31,8.10 Wb  31,8.10 cos 40 t Wb  100 2 3 1 3 +  1 31,8.10 cos 40 . 0,028Wb t 30 2 30 Chọn đáp án A Câu 2. Trên hình vẽ là đồ thị phụ thuộc thời gian của dòng điện chạy i(A) trên một đoạn mạch. Viết biểu thức của điện áp u giữa hai đầu đoạn 1 0,5 mạch, biết điện áp này sớm pha / 3 đối với cường độ dòng điện và có 5 / 3 O giá trị hiệu dụng là 12 V. t(ms) 0,5 A. .u 12 2 cos 50 t / 3 V 1 B. u 19cos 50 t / 3 V . C. u 22cos 100 t V . D. u 12 2 cos 100 t 2 / 3 V Chọn đáp án D  Lời giải: Từ đồ thị ta thấy, biểu thức của dòng là i cos 100 t / 3 A * I0 = 1 (A); * Khi t = 0 thì i = I0/2 và đồ thị đi theo chiều âm nên / 3. * Thời gian ngắn nhất đi từ I0/2 đến 0 là T/12 = 5/3 (ms) → T = 20 ms = 0,02 s  2 / T 100 (rad/s) U0 U 2 12 2 V 1
12. u sớm pha hơn i là (2) 3 2 Từ (1) và (2) suy ra u 12 2 cos 100 t V 3 Chọn đáp án D Câu 3. Điện áp hai đầu bóng đèn có biểu thức u = 100 2 cos100πt(V). Đèn chỉ sáng khi u 100 V. Tính thời gian đèn sáng trong một chu kỳ? 1 1 1 1 A. s B. s C. s D. s 100 50 150 75 Chọn đáp án C  Lời giải: u 100 + Ta có: u 100 . Dựa vào vòng tròn của hiệu u 100 điện thế biến thiên điều hòa ta có: Trong 1 chu kì góc quét ứng với 100 2 100 2 u 100 gồm 100 100 u(V) + Khi vật dao động đi từ -100 theo chiều âm đến 100 2 rồi đến -100 theo chiều dương (góc quét tương ứng là ) 4 4 2 + Khi vật dao động đi từ 100 theo chiều dương đến 1002 rồi về 100 theo chiều âm (góc quét tương ứng là ) 4 4 2 T 1 + Vậy tổng góc quét là: . Thời gian t s 2 2 2 100 Chọn đáp án C Câu 4. Dòng điện xoay chiều chạy qua mạch có biểu thức i 2 2 cos 100 t / 6 (A), t tính bằng giây (s). Vào thời điểm t = 1/600 (s) thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ tức thời bằng bao nhiêu và cường độ dòng điện đang tăng hay đang giảm? A. 1,0 A và đang giảm. B. 1,0 A và đang tăng. C. 2 A và đang tăng. D. 2 A và đang giảm. Hướng dẫn Cách 1 i 2 2 cos 100 t i 2 2 cos 100 . 2 A 1 6 t 600 6 300 1 i' 100 .2 2.sin 100 t i' 100 .2 2.sin 100 . 0 : dang giam 6 600 6 Chọn đáp án D Câu 5. Một khung dây quay đều trong từ trường B vuông góc với trục quay của khung với toocs độ n = 1800 vòng/phút. Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến n của mặt phẳng khung dây hợp với B một góc 30°. Từ thông cực đại gỏi qua khung dây là 0,01 Wb. Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là:
13. A. e 0,6 cos 30 t (V). B. e 60cos 30 t (V). 6 3 C. e 0,6 cos 60 t (V). D. e 0,6 cos60 t (V). 3 Chọn đáp án C  Lời giải: + Khung dây quay với tốc độ n = 1800 vòng/phút = 30 vòng/giây. + Tốc độ góc của khung  2 n 60 rad / s + Từ thông qua khung dây:  0,01cos 60 t Wb 6 + Suất điện động cảm ứng: d e 0,6 .sin 60 t 0,6 cos 60 t Wb dt 6 3 Chọn đáp án C CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 6. Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần L một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi. Khi f = 60 Hz thì cường độ hiệu dụng qua L là 2,4 A. Để cường độ hiệu dụng qua L bằng 3,6 A thì tần số của dòng điện phải bằng A. 75 Hz.B. 40 Hz. C. 25 Hz.D. 50 2 Hz Hướng dẫn: U I1 U U 2 f1L I1 2,4 I f2 f1 60. 40 Hz Z 2 fL U I 3,6 1 I 2 2 2 f2L Câu 7. Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc thời gian của hai điện áp xoay chiều 1 và 2. Lần lượt đặt các điện áp này vào đoạn mạch chỉ có tụ điện C thì dung kháng lần lượt là ZC1 và ZC2 . Tỉ số ZC1 / ZC2 bằng A. 5 / 3 . B. 3 / 5 . C. 2 / 3 . D. 3 / 2 . Hướng dẫn 1 T 3T 5T T 5 ZC Z 5 1 2 1 C 2 C C1 . Chọn A 4 4 T2 3 ZC 2 3 Câu 8. Đoạn mạch điện xoay chiều AB chỉ chứa một trong các phần tử: điện trở thuần, cuộn dây hoặc tụ điện. Khi đặt hiệu điện thế u U0 cos t V lên hai đầu A và B thì dòng điện trong mạch có biểu thức 6 i I0 cos t A . Đoạn mạch AB chứa 3 A. cuộn dây thuần cảm ( cảm thuần)B. điện trở thuần C. tụ điện D. cuộn dây có điện trở thuần Lời giải