Bài tập luyện thi THPT môn Vật lý - Chủ đề 2: Mạch điện xoay chiều có một phần tử - Đặng Việt Hùng

Nội dung text: Bài tập luyện thi THPT môn Vật lý - Chủ đề 2: Mạch điện xoay chiều có một phần tử - Đặng Việt Hùng

1. CHỦ ĐỀ 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ MỘT PHẦN TỬ I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở Đặt điện áp xoay chiều u U0 cos(t ) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có R u U Theo định luật Ôm ta có: i 2 cos(t ) R R U Đặt I suy rai I 2 cos t I cos t R 0 Đặc điểm : +) Trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở ta có: u và i cùng pha ( u i ) U U +) Cường độ dòng điện: I ;I 0 R 0 R +) Giản đồ vecto: 2. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. Đặt điện áp xoay chiều u U0 cos t vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện C Điện tích trên bản tụ điện: q Cu CU 2 cos t dq Lại có: i q ' t CU 2 sin t dt Hay i CU 2 cos t 2 Đặt I CU ta có: i I 2 cos t và u U 2 cos t 2 Đặc điểm: +) Trong mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì: u chậm pha hơn i góc hay 2 i u 2 U 1 +) Định luật Ôm. Ta có: UC I Z I C C ZC được gọi là dung kháng của tụ điện, đơn vị tính:Ôm  . 1 1 UC U0C Suy ra: ZC , ZC C C2 f I I0 Ý nghĩa của dung kháng -ZC là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện -Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số thấp
2. -Z cũng có tác dụng làm cho i sớm pha so với u C 2 +) Giản đồ vecto 2 2 2 2 u i u i Chú ý: Do uC  i nên ta có: 1 2 U0 I0 U I 2 2 2 2 2 2 u1 i1 u2 i2 U0 u1 u2 Tại hai thời điểm t1 và t2 ta có: 2 2 2 2 2 2 ZC U0 I0 U0 I0 I0 i2 i1 S Công thức tính điện dung của tụ phẳng: C 9.109.4 d  : Hằng số điện môi S : Phần thể tích giữa 2 bản tụ m3 d : Khoảng cách giữa hai bản tụ (m) -Điện môi bị đánh thủng là hiện tượng khi điện trường tăng vượt qua một giá trị giới hạn nào đó sẽ làm cho điện môi mất tính cách điện -Điện áp giới hạn là điện áp lớn nhất mà điện môi không bị đánh thủng 3. Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần Đặt điện áp xoay chiều u U0 cos t vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L Tương tự như trên ta suy ra một số đặc điểm của mạch Đặc điểm: +) Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm thì: u nhanh pha hơn i góc hay 2 u i 2 U +) Định luật Ôm. Ta có: U I.L. L Z I L ZL được gọi là cảm kháng của cảm kháng, đơn vị tính: Ôm  UL U0L Suy ra ZL L. L.2 .f , ZL I I0 Ý nghĩa của cảm kháng -ZL là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm
3. - Cuộn cảm có L lớn sẽ cản trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều, nhất là dòng điện xoay chiều cao tần -Z cũng có tác dụng làm cho i trễ pha so với u L 2 +) Giản đồ vecto 2 2 2 2 u i u i Chú ý: Do uL  i nên ta có: 1 2 U0 I0 U I 2 2 2 2 2 2 u1 i1 u2 i2 U0 u1 u2 Tại hai thời điểm t1 và t2 ta có: 2 2 2 2 2 2 ZL U0 I0 U0 I0 I0 i2 i1 Lưu ý các trường hợp mạch ghép R hoặc L hoặc C: R1 nối tiếp R 2 ta có: R R1 R 2 C nối tiếp C ta có: Z Z Z 1 2 C C1 C2 L nối tiếp L ta có: Z Z Z 1 2 L L1 L2 Ví dụ minh họa 1: Mắc điện trở thuần R 55 vào mạch điện xoay chiều có điện áp u 110cos 100 t V 2 a) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong 20 phút Lời giải U a) Ta có U 100V,R 55 I 0 2A 0 0 R Do mạch chỉ có R nên u và i cùng pha. Khi đó u i i 2cos 100 t A 2 2 b) Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong 10 phút là:
4. 2 2 I0 Q I Rt Rt 2.55.20.60 132000J 132kJ 2 2.10 4 Ví dụ minh họa 2: Đặt điện áp u U0 cos 100 t V vào hai đầu một tụ điện dung C F . Ở 6 3 thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 300V thì cường độ dòng điện trong mạch là2 2A . Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua tụ điện Lời giải 2 Mạch chỉ có tụ điện nên điện áp chậm pha hơn dòng điện góc , khi đó rad 2 u i 2 i 3 1 Dung kháng của mạch là Z 50 3 U 50 3I C C 0C 0 2 2 2 2 uc i 300 2 2 Áp dụng hệ thức liên hệ ta được 1 1 I0 2 5A U I I 0C 0 50 3I0 0 2 Vậy cường độ dòng điện chạy qua bản tụ điện có biểu thức i 2 5 cos 100 t A 3 II. VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1 : Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: A. Cùng tần số với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0 B. Có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch C. Cùng tần số và cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch D. Luôn lệch pha so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch 2 Lời giải Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần cùng tần số và cùng pha với điện áp ở hai U đầu đoạn mạch và I . Chọn C R Ví dụ 2: Một điện trở thuần mắc vào một mạch điện xoay chiều tần số 50Hz. Muốn dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc 2 A. Người ta mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở B. Người ta mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở C. Người ta thay điện trở nói trên bằng một tụ D. Người ta thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm Lời giải Muốn dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc ta cần thay điện trở 2 bằng tụ điện. Chọn C
5. Ví dụ 2:[ Trích đề thi đại học năm 2013]. Đặt điện áp xoay chiều u U 2 cost V vào hai đầu một điện trở thuần R 110 thì cường độ dòng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng bằng 2A. Giá trị của U bằng A. 220 2V B. 220VC. 110VD. 110 2V Lời giải Mạch điện chỉ gồm điện trở thuần nên U = IR = 220V. Chọn B Ví dụ 3: Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có R 10 , điện áp mắc vào đoạn mạch là u 110 2 cos 100 t (V) . Khi đó biểu thức cường độ dòng điện chạy qua R có dạng là: A. i 110 2 cos 100 t A B. i 11 2 cos 100 t A 2 C. i 11 2 cos 100 t A D. i 11cos 100 t A Lời giải u Ta có i 11 2 cos 100 t A . Chọn C R Ví dụ 4: Đặt điện áp u U0 cost vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là U0 U0 A. i cos t A B. i cos t A L 2 L 2 2 U0 U0 C. i cos t A D. i cos t A L 2 2 L 2 Lời giải U0 U0 Ta có i cos t cos t A . Chọn D ZL 2 L 2 Ví dụ 5:[Trích đề thi THPTQG năm 2017]. Đặt điện áp u U 2 cost  0 vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn dây này bằng 1  L A. B. C. D. L L L  Lời giải Cảm kháng của cuộn dây làZL L . Chọn B Ví dụ 6:[Trích đề thi THPTQG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 100V vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong mạch là i 2cos100 t A . Khi cường độ dòng điện trong
6. mạch có giá trị i = 1A thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng A. 50 3V B. C. 50V5D.0 100V2V Lời giải Mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần nên u  i 2 2 2 i u u 1 3 3 Khi đó ta có 1 1 u U0 50 3 . Chọn A I0 U0 U0 4 4 2 Ví dụ 7:[ Trích đề thi THPTQG năm 2015] Đặt điện áp u U0 cos100 t ( t tính bằng s) vào hai đầu một 10 4 tụ điện có điện dung C (F) . Dung kháng của tụ điện là: A. 150 B. C. D. 20 0 50 100 Lời giải 1 1 Ta có Z 100 . Chọn D C C 10 4 .100 Ví dụ 8:[Trích đề thi THPTQG năm 2015] Đặt điện áp u 200 2 cos100 t V vào hai đầu một điện trở thuần 100 . Công suất tiêu thụ của điện trở bằng A. 800WB. 200WC. 300WD. 400W Lời giải U 200 Mạch chỉ có điện trở thuần ta có I 2A R 100 Do đó P RI2 400W . Chọn D Ví dụ 9:[ Trích đề thi THPTQG năm 2016] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thì A. cường độ dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch B. cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha 0,5 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch C. cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch phụ thuộc vào tần số của điện áp D. cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha 0,5 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch Lời giải U Mạch chỉ có điện trở thì u và I cùng pha và I không phụ thuộc vào tần số của điện áp. Chọn A R Ví dụ 9:[Trích đề thi THPTQG năm 2016] Cho dòng điện có cường độ i 5 2 cos100 t ( i tính bằng A,
7. 250 t tính bằng s) chạy qua một đoạn mạch chỉ có tụ điện. Tụ điện có điện dung F . Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng: A. 200VB. 250VC. 400VD. 220V Lời giải 1 1 Mạch chỉ có tụ điện ta có:Z 40 C 250 C .10 6.100 Khi đó U I.ZC 5.40 200V . Chọn A Ví dụ 10:[ Trich đề thi cao đẳng năm 2007] 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 sin t V lên hai đầu A và B 6 thì dòng điện trong mạch có biểu thức i I0 sin 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 Ta có u i nên u nhanh pha hơn i góc 6 3 2 2 Do đó mạch điện chứa cuộn dây thuần cảm. Chọn A Ví dụ 11:[Trích đề thi Cao đẳng năm 2009] Đặt điện áp xoay chiều u U0 cos 100 t V vào hai 3 1 đầu của cuộn cảm thuần có độ tự cảm L H . Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2V 2 thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là A. i 2 3 cos 100 t A B. i 2 3 cos 100 t A 6 6 C. i 2 2 cos 100 t A D. i 2 2 cos 100 t A 6 6 Lời giải Ta có ZL L 50 Mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm nên i u 2 3 2 6
8. 2 2 2 u i 100 2 4 Mặt khác u  i nên 1 1 U I 2 I 2 0 0 ZL.I0 0 8 4 2 2 1 I0 2 3 . Do đó i 2 3 cos 100 t A . Chọn A I0 I0 6 Ví dụ 11:[Trích đề thi Cao đẳng năm 2010] Đặt điện áp u U0 cost vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng U U U A. 0 B. C. D. 0 0 0 2L 2L L Lời giải 2 2 u i Do u  i nên 1 . Khi uL U0 i 0 . Chọn D U0 I0 Ví dụ 12:[Trích đề thi đại học năm 2011] Đặt điện áp u U 2 cost V vào 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 u và cường độ dòng điện qua nó là i.Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là: u2 i2 u2 i2 1 u2 i2 1 u2 i2 A. 1 B. C. D. 2 U2 I2 U2 I2 4 U2 I2 2 U2 I2 Lời giải u2 i2 u2 i2 Do mạch chỉ có tụ điện nên u  i suy ra 2 2 1 2 2 2 . Chọn D U0 I0 U I Ví dụ 13: Đặt hai đầu một tụ điện một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi. Khi f = 40Hz thì cường độ hiệu dụng qua tụ là 1A. Để cường độ hiệu dụng qua tụ bằng 2,5A thì tần số của dòng điện phải bằng A. 25HzB. 75HzC. 100HzD. 50 2Hz Lời giải I I Mạch điện chỉ có tụ do đó U Z .I C C C.2 f I1 I2 I1 f1 Do U không đổi nên f2 100Hz . Chọn C C.2 f1 C.2 f2 I2 f2 Ví dụ 14:[Trích đề thi Đại học 2009] Đặt điện áp u U0 cos 100 t V vào hai đầu một tụ điện có 3
9. 2.10 4 điện dung F . Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là A. i 4 2 cos 100 t A B. i 5cos 100 t A 6 6 C. i 5cos 100 t A D. i 4 2 cos 100 t A 6 6 Lời giải 1 Ta có Z 50 C C 2 2 u i Mạch điện chỉ có tụ điện nên u  i do đó 1 U0 I0 1502 16 9 16 1 1 I 5 2 I 2 I 2 I 2 0 I0ZC 0 0 0 Mặt khác i u i 5cos 100 t A . Chọn B 2 3 2 6 6 Ví dụ 15: Đặt vào hai đầu một tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thức u U0 cost . Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ điện tại thời điểm t1, t2 lần lượt là u1 60V;i1 3A;u2 60 2V,i2 2A . Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện qua bản tụ lần lượt là: A. U0 120 2V,I0 3A B. U0 120 2V,I0 2A C. U0 120V,I0 3A D. U0 120V,I0 2A Lời giải 2 2 u i Do mạch điện chỉ có tụ điện nên u  i do đó 1 U0 I0 602 3 1 1 1 2 2 2 U0 I0 U0 14400 U0 120V Giải hệ: Chọn D 602.2 2 1 1 I 2A 1 0 2 2 I 2 4 U0 I0 0 1 Ví dụ 16: Cho một đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần với hệ số tự cảm L H . Tại thời 2 điểm t1 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25V và 0,3A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15V và 0,5A. Tần số của dòng điện là A. 40HzB. 50HzC. 100HzD. 80Hz Lời giải
10. 2 2 u i Do mạch điện chỉ có tụ điện nên u  i do đó 1 U0 I0 2 2 2 2 2 2 u1 i1 u2 i2 U0 u1 u2 ZL Do đó 2 2 2 2 2 2 ZL 50  100 U0 I0 U0 I0 I0 i2 i1 L Suy ra f = 50Hz. Chọn B Ví dụ 17:[Trích đề thi THPTQG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 100V vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm có biểu thức i 2cos100 t A . Tại thời điểm điện áp có giá trị 50V và đang tăng thì cường độ dòng điện trong mạch là A. 3A B. C. -1AD. 1A 3A Lời giải Giả sử u 100cos 100 t U u 50V 0 Tại thời điểm 2 0u 0i (Do mạch chỉ có cuộn thuần cảm nên i trễ pha 3 3 2 u  so với u) 2 5 Suy ra i 2cos 3A . Chọn B 6 Ví dụ 18:[Trích đề thi Chuyên ĐH Vinh lần 3] Đặt điện áp xoay chiều u U0 cos 100 t V vào hai 3 1 đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L H . Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 2 u 100 2V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là i = 2,0A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là A. i 2 2 cos 100 t A B. i 2 2 cos 100 t A 6 6 C. i 2 3 cos 100 t A D. i 2 3 cos 100 t A 6 6 Lời giải Cảm kháng của cuộn dây ZL L 50 Với đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thì cường độ dòng điện và điện áp hai đầu mạch vuông pha với nhau, với hai đại lượng vuông pha ta luôn có: 2 2 2 2 u i 100 2 2 L 1U0 I0 .ZL 1 I 2 3A 0 U0L I0 50I0 I0
11. Dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu mạch nên i 2 3 cos 100 t A . Chọn D 2 6
12. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R một điện áp xoay chiều có biểu thức u U0 cos t V thì cường độ chạy qua điện trở có biểu thức i I 2 cos t i A trong đó I và i được xác định bởi các hệ thức tương ứng là U U U U A. I 0 ; B. I 0 ; 0 C. I 0 ; D. I 0 ; 0 R i 2 2R i 2R i 2 2R i Câu 2: Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R 220 một điện áp xoay chiều có biểu thức u 220 2 cos 100 t V . Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần R là 3 A. i 2 cos 100 t A B. i 2 cos 100 t A 3 6 C. i 2cos 100 t A D. i 2cos 100 t A 3 3 Câu 3: Biểu thức cường độ của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở thuần R 110 là i 2 2 cos 100 t A . Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở là 2 A. u 220 2 cos 100 t V B. u 110 2 cos 100 t V C. u 220 2 cos 100 t V D. u 1100 2 cos 100 t V 2 2 Câu 4: Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm tăng lên 4 lần thì cảm kháng của cuộn cảm A. tăng 2 lầnB. tăng 4 lầnC. giảm 2 lầnD. giảm 4 lần Câu 5: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần với độ tự cảm L. Đặt vào hai đầu cuộn thuần cảm một điện áp xoay chiều u U 2 cos t V . Cường độ dòng điện cực đại được cho bởi công thức U U U 2 A. I B. I C. D.I I U 2L 0 2L 0 L 0 L 0 Câu 6: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện áp giữa hai đầu cuộn dây có biểu thức u U0 cos t V thì cường độ chạy trong đoạn mạch có biểu thức i I 2 cos t i A .Trong đó I và i được xác định bởi các hệ thức U A. I U L; 0 B. I 0 ; 0 i L i 2 U U C. I 0 ; D. I 0 ; 2L i 2 2L i 2
13. Câu 7: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm với độ tự cảm L. Đặt vào hai đầu cuộn thuần cảm một điện áp xoay chiều có biểu thức u U0 cos t V . Cường độ dòng điện tức thời của mạch có biểu thức là U0 U0 A. i cos t A B. i sin t A L 2 L 2 U0 U0 C. i cos t A D. i sin t A L 2 L 2 Câu 8: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm với độ tự cảm L. Cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i I0 cos t A . Biểu thức của điện áp hai đầu cuộn thuần cảm là A. u I0Lcos t V B. u 2I0 Lcos t V 2 2 C. u I0Lsin t V D. u I0Lcos t V 2 2 1 Câu 9: Điện áp u 200cos 100 t V đặt ở hai đầu của một cuộn dây thuần cảm L H . Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm là A. i 2cos 100 t A B. i 2cos 100 t A 2 C. i 2cos 100 t A D. i 2cos 100 t A 2 4 Câu 10: Mắc cuộn cảm có hệ số tự cảm L=0,318(H) vào điện áp u 200cos 100 t V . Biểu thức 3 của dòng 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 11: Cho một đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Tại thời điểm điệnt1 áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25V; 0,3A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15V; 0,5A. Cảm kháng của mạch có giá trị là A. 30 B. 50 C. D. 40 100 1 Câu 12: Cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần có hệ số tự L với L H . Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch. Tại thời điểm mà điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị 100 3V thì cường độ dòng điện trong mạch là 1A. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị là A. UL 100 2V B. UL 1 0 0 6V C. UL 5D.0 6V UL 50 3V
14. 0,5 Câu 13: Đặt điện áp u U0 cos 100 t V vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L H . Ở 3 thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2V thì cường độ dòng điện trong mạch là 2A. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là A. i 2 3 cos 100 t A B. i 2 2 cos 100 t A 6 6 C. i 2 2 cos 100 t A D. i 2 3 cos 100 t A 6 6 1 Câu 14: Đặt điện áp u U0 cos 100 t V vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L H . 6 Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 75V thì cường độ dòng điện trong mạch là 1A. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là 2 A. i 1,25cos 100 t A B. i 1 ,25cos 100 t A 3 3 C. i 1,25cos 100 t A D. i 1,25cos 100 t A 3 2 Câu 15: Dung kháng của tụ điện A. tỉ lệ nghịch với tần số của dòng điện xoay chiều qua nó B. tỉ lệ thuận với hiệu điện thế hai đầu tụ C. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện xoay chiều qua nó D. có giá trị như nhau đối với cả dòng điện xoay chiều và dòng điện không đổi Câu 16: Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 4 lần thì dung kháng của tụ điện A. tăng 2 lầnB. tăng 4 lầnC. giảm 2 lầnD. giảm 4 lần Câu 17: Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện với điện dung C. Đặt vào hai đầu tụ điện một điện áp u U0 cos t V . Cường độ hiệu dụng của mạch được cho bởi công thức U U C U A. I 0 B. C.I 0 D. I 0 I U C 2C 2 C 0 Câu 18: Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện với điện dung C. Đặt vào hai đầu tụ điện một điện áp xoay chiều có biểu thức u U0 cos t V . Cường độ dòng điện cực đại của mạch được cho bởi công thức U U C U A. I 0 B. I 0 C. D.I 0 I U C 0 2C 0 2 0 C 0 0 Câu 19: Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện với điện dung C. Đặt vào hai đầu tụ điện một điện áp xoay chiều có biểu thức u U0 cos t V . Cường độ dòng điện tức thời của mạch được có biểu thức là
15. A. i U0Csin t A B. i U0 Ccos t A 2 2 U0 C. i U0Ccos t A D. i cos t A 2 C 2 Câu 20: Giữa hai tụ điện có điệp áp xoay chiều 220V-60Hz. Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A. Để dòng điện qua tụ điện có cường độ 8A thì tần số của dòng điện là A. 15HzB. 240Hz C. 480HzD. 960Hz Câu 21: Một tụ điện có điện dung C 31,8 F . Điện áp hiệu dụng hai đầu bản tụ khi có dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz và cường độ dòng điện cực đại 2 2A chạy qua nó là A. 200 2V B. 200V C. 20VD. 20 2V Câu 22: Cường độ dòng điện chạy qua tụ điện i 4cos 100 t A . Điện dung của tụ có giá trị 31,8 F . Biểu thức của điện áp đặt vào hai đầu tụ điện là A. uC 400cos 100 t V B. u C 400cos 100 t V 2 C. uC 400cos 100 t V D. uC 400cos 100 t V 2 10 4 Câu 23: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C F có biểu thức i 2 2 cos 100 t A . Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu tụ điện là 3 A. u 200cos 100 t V B. u 200 2 cos 100 t V 6 3 C. u 200 2 cos 100 t V D. u 200 2 cos 100 t V 6 2 2.10 4 Câu 24: Một đoạn mạch xoay chiều gồm một tụ điện có điện dung C F mắc nối tiếp với một 1 2.10 4 tụ điện có điện dung C F . Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức 2 3 i cos 100 t A . Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch 3 A. u 200cos 100 t V B. u 200cos 100 t V 6 3 C. u 85,7cos 100 t V D.u 85,7cos 100 t V 6 2
16. Câu 25: Cho một đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C. Tại thời điểm t1điện áp và dòng điện qua tụ điện có giá trị lần lượt là 40V; 1A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua tụ điện có giá trị lần lượt là 50V; 0,6A. Cảm kháng của mạch có giá trị là A. 30 B. 40 C. D. 50 37,5 10 4 Câu 26: Cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C F . Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch. Tại thời điểm mà điện áp hai đầu mạch có giá trị 100 10V thì cường độ dòng điện trong mạch là 2A . Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị là A. UC 100 2V B. UC 1 0 0 6V C. UC 1 0D.0 3V UC 200 2V 10 4 Câu 27: Cho đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C F . Đặt điện áp xoay chiều có 3 tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện chạy qua tụ điện có biểu thức i I0 cos 100 t A . Tại thời điểm mà điện áp ở hai đầu mạch có giá trị 100 6V thì cường độ dòng 6 điện trong mạch là 2A . Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện là 2 A. u 100 3 cos 100 t V B. u 200 3 cos 100 t V 3 2 C. u 100 3 cos 100 t V D. u 200 3 cos 100 t V 3 3 1 Câu 28: Đặt điện áp u U cos t V vào hai đầu cuộn cảm thuần có L H . Ở thời điểm t giá trị 0 3 1 tức thời của u và i lần lượt là 100V và 2,5 3A ; ở thời điểm t2 có giá trị là 100 3V và -2,5A. Tìm  A. 100 rad / s B. 5 0 rad / s C. 6 D.0 rad / s 120 rad / s Câu 29: Chọn phát biểu đúng khi so sánh pha của các đại lượng trong dòng điện xoay chiều A. u nhanh pha hơn u góc B. cà i ngược pha vớiu nhau R L 2 R C. u nhanh pha hơn u góc D. u nhanh pha hơn u góc R C 2 L C 2 Câu 30: Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cảm kháng Z Lvào tần số của dòng điện xoay chiều qua cuộn dây ta được đường biểu diễn là A. đường parabol B. đường thẳng qua gốc tọa độ C. đường hypebol D. đường thẳng song song với trục hoành 2.10 4 Câu 31: : Cho đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C .F Đặt điện áp xoay 3 chiều có tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện chạy qua tụ điện có biểu thức
17. i I0 cos 100 t A . Tại thời điểm mà điện áp ở hai đầu mạch có giá trị 150V thì cường độ dòng điện 6 trong mạch là 1A. Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện là 2 A. u 100 3 cos 100 t V B. u 100 3 cos 100 t V 3 2 C. u 200cos 100 t V D. u 100 3 cos 100 t V 3 3 Câu 32: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều có tần số 50Hz, chỉ có cuộn cảm thuần với cảm kháng là 20 . Tại thời điểm t1 cường độ dòng điện qua mạch là 2A, hỏi sau 0,015s thì điện áp hai đầu cuộn cảm bằng A. - 40VB. 40VC. – 20VD. 20V 1 Câu 33: Đặt điện áp u U cos t V vào hai đầu cuộn cảm thuần có L H . Ở thời điểm t giá 0 4 1 trị tức thời của u và i lần lượt là 60 2V và 2 2A ; ở thời điểm t2 có giá trị là 60 3V và 2A. Tìm  A. 50 rad/s B. C.6 0 rad/s D. 1 00 rad/s 120 rad/s LỜI GIẢI CHI TIẾT U U Câu 1: Trong mạch chỉ chứa điện trở R I 0 0 và i luôn cùng pha với u 0 R 2R i Chọn D Câu 2: Trong mạch chỉ chứa điện trở thuần u và i luôn cùng pha rad i 3 U Cường độ dòng điện cực đại I 0 2A R Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần R là i 2 cos 100 t A . Chọn A 3 Câu 3: Trong mạch chỉ chứa điện trở thuần u và i luôn cùng pha rad u 2 Điện áp cực đại trong mạch U0 I0.R 220 2V Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở là u 220 2 cos 100 t V . Chọn C 2 Câu 4: Cảm kháng tỉ lệ thuận với tần số dòng điện Khi tần số tăng lên 4 lần thì cảm kháng của cuộn cảm tăng lên 4 lần. Chọn B U0 2U Câu 5: Cường độ dòng điện cực đại I0 . Chọn C ZL L.
18. U0 U0 Câu 6: Mạch điện chỉ chứa cuộn dây thuần cảm I0 và u luôn sớm pha hơn i góc ZL 2L. rad rad . Chọn C 2 i 2 U0 U0 Câu 7: Mạch điện chỉ chứa cuộn dây thuần cảm I0 và u luôn sớm pha hơn i góc ZL 2L. U0 rad i rad . Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là i cos t A . Chọn A 2 2 L 2 Câu 8: Mạch điện chỉ chứa cuộn dây thuần cảm U0 I0.ZL I0.L và u luôn sớm pha hơn i góc rad u rad . Biểu thức điện áp trong mạch là u I0.Lcos t V . Chọn D 2 2 2 U0 Câu 9: Mạch điện chỉ chứa cuộn dây thuần cảm I0 2A và u luôn sớm pha hơn i góc ZL rad i rad . Biểu thức điện áp trong mạch là i 2cos 100 t A . Chọn B 2 2 2 Câu 10: Cảm kháng ZL L 100 U0 Mạch điện chỉ chứa cuộn dây thuần cảm I0 2A và u luôn sớm pha hơn i góc ZL rad i rad . Biểu điện áp trong mạch là i 2cos 100 t A .Chọn D 2 6 6 Câu 11: Trong mạch chỉ chứa cuộn cảm u luôn sớm pha hơn i góc rad . 2 2 2 2 2 u i u i Áp dụng hệ thức vuông pha 1 2 U0 I0 U I 2 2 2 2 2 2 2 2 u1 i1 u2 i2 u1 i1 u2 i2 U I U I I.ZL I I.ZL I 2 2 2 2 u1 2 u2 2 2 2 1 2 2 u2 u1 i1 i2 i1 i2 2 u2 u1 ZL 2 2 50 .Chọn B ZL ZL ZL i1 i2 Câu 12: Trong mạch chỉ chứa cuộn cảm u luôn sớm pha hơn i góc rad . 2 2 2 2 2 2 2 u i u i u i Mà 1 2 2 I 2A U0 I0 U I I.ZL I Điện áp hai đầu cuộn cảm là U I0.ZL 100 2V . Chọn A Câu 13: Trong mạch chỉ chứa cuộn cảm u luôn sớm pha hơn i góc rad rad 2 i 6
19. 2 2 2 2 2 2 u i u i u i Mà 1 2 2 I 2 3A U0 I0 U I I.ZL I Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là i 2 3 cos 100 t A . Chọn D 6 Câu 14: Cảm kháng ZL L 100 Do mạch điện chỉ có cuộn dây thuần cảm u nhanh pha so với i 2 i u 2 3 2 2 2 2 u i u i 1 1 I 1,25(A) i 1,25cos 100 t A . Chọn A U0 I0 I0.ZL I0 3 1 1 Câu 15: Dung kháng của tụ tỉ lệ nghịch với tần số của dòng điện xoay chiều qua nó: Z . C C C.2 f Chọn A 1 1 Câu 16: Dung kháng của tụ tỉ lệ nghịch với tần số của dòng điện xoay chiều qua nó:Z C C C.2 f f tăng 4 lần thì ZC giảm 4 lần. Chọn D I U U .C Câu 17: I 0 0 0 . Chọn B 2 2.ZC 2 U0 Câu 18: Ta có I0 U0.C . Chọn D ZC U0 Câu 19: Ta có I0 U0.C ZC Mạch chỉ chứa C nên i nhanh pha hơn u góc : 2 i u 2 2 i U0.Ccos t A . Chọn C 2 U I1 f1 0,5 60 Câu 20: Ta có I U.C UC2 f f2 960Hz . Chọn D ZC I2 f2 8 f2 1 1 U I .Z 2 2.100 Câu 21: Z 100 và U 0 0 C 200V . Chọn B C C.2 f 31,8.10 6.2 .50 2 2 2 1 1 Câu 22: Ta có:Z 100 ;U I .Z 4.100 400V C C. 31,8.10 6.100 0 0 C Mạch chỉ chứa tụ điện nên sớm pha so với : 0 i 2 u i u 2 u 2 2 u 400cos 100 t V . Chọn A 2
20. 1 1 Câu 23: Ta có Z 100 ;U I .Z 2 2.100 200 2V C C 10 4 0 0 C .100 Mạch chỉ chứa tụ nên sớm pha so với : i 2 u i u 2 u 3 2 6 u 200 2 cos 100 t V . Chọn C 6 1 1 Câu 24: Dung kháng tổng hợp: ZC ZC1 ZC 2 200() C1 C2 Do mạch chỉ có tụ điện u chậm pha so với i 2 u i 2 6 Điện áp cực đại: U0 I0.ZC 200(V) u 200cos 100 t (V) . Chọn A 6 I Câu 25: Ta có U I .Z 0 0 0 C C 2 2 u i 2 2 Mạch chỉ chứa tụ điện nên u và i vuông pha với nhau 1 u.C (i) I0 U0 I0 u .C 2 i 2 I 1 1 0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 u1.C i1 u1.C i2 i2 i1 C u1 u2 2 2 u2.C i2 I0 2 2 2 2 2 2 1 i2 i1 1 i2 i1 0,6 1  2 2 2 2 2 2 ZC 37,5 . Chọn D C u1 u2 ZC u1 u2 40 50 1 1 Câu 26: Ta có Z 100 ;U I .Z 100I C C 10 4 0 0 C 0 .100 Mạch chỉ chứa tụ điện nên u và i vuông pha với nhau: 2 2 2 2 u i 100 10 2 1 1 I 2 3A 0 U0 I0 100I0 I0 200 3 U 100.2 3 200 3V U 100 6V . Chọn B 0 2 1 1 Câu 27: Ta có Z 100 3 ;U I .Z 100 3I C C 10 4 0 0 C 0 .100 3 Mạch chỉ chứa tụ điện nên u và i vuông pha với nhau 2 2 2 2 u i 100 6 2 1 1 I0 2A U0 100 3.2 200 3V U I I 0 0 100 3I0 0
21. Mạch chỉ chứa tụ điện nên sớm pha so với : i 2 u i 2 u u 6 2 3 u 200 3 cos 100 t V . Chọn D 3 u2 i2 Câu 28: Do mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần u nhanh pha so với i 2 2 1 2 U0 I0 u 2 i 2 1 1 1 1 1 2 2 2 U0 I0 U0 40000 U0 200 V u 2 i 2 1 1 I 5 A 2 2 1 0 2 2 I 2 25 U0 I0 0 U0 Mà U0 L.I0  120 rad / s . Chọn D L.I0 Câu 29: u cùng pha với i; u nhanh pha hơn u góc , u trễ pha hơn u góc . Chọn C R R C 2 R L 2 Câu 30: Ta có ZL L. L.2 f ZL phụ thuộc vào f là hàm bậc nhất theo thời gian nên có đồ thị phụ thuộc là đường thẳng qua gốc tọa độ. Chọn B 1 Câu 31: Dung kháng Z 50 3  C C. Do mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần u chậm pha so với i 2 u i 2 3 2 2 2 2 2 u i u i ZL 2 2 1 2 2 1 U0 100 3 V u 100 3 cos 100 t V . Chọn D U0 I0 U0 U0 3 3T Câu 32: Ta có t 4 Tại t1 :i1 I0 cos t1 2 A 3T Tại t2 : u2 U0 cos t2 I0ZL cos  t1 I0ZL cos t1 2 2 4 2 I0ZL cos t1 ZLi1 40 V . Chọn B u2 i2 Câu 33: Do mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần u nhanh pha so với i 2 2 1 2 U0 I0
22. u 2 i 2 1 1 1 1 1 2 2 2 U0 I0 U0 14400 U0 120 V u 2 i 2 1 1 I 4 A 2 2 1 0 2 2 I 2 16 U0 I0 0 U0 Mà U0 L.I0  60 rad / s . Chọn B L.I0 Trọn bộ tài liệu giảng dạy đầy đủ môn Vật Lý 3 khối năm 2020 file word SIÊU KHUYẾN MÃI Giá gốc STT Tên tài liệu trên web 1 Chuyên đề Vật Lý đầy đủ lớp 10 năm 2020 - Bùi Xuân Dương [File Word] 699k 2 Chuyên đề Vật Lý đầy đủ lớp 11 năm 2020 - Bùi Xuân Dương [File Word] 699k 3 Chuyên đề Vật Lý đầy đủ lớp 12 năm 2020 - Đặng Việt Hùng [File Word] 1699k Bộ đề kiểm tra theo chuyên đề môn Vật Lý lớp 10 - Chu Văn Biên [File 4 499k Word] Bộ đề kiểm tra theo chuyên đề môn Vật Lý lớp 11 - Chu Văn Biên [File 5 499k Word] Bộ đề kiểm tra theo chuyên đề môn Vật Lý lớp 12 - Chu Văn Biên [File 6 499k Word] 7 Giáo án theo phương pháp mới năm 2020 môn Vật Lý lớp 10 [File Word] 399k 8 Giáo án theo phương pháp mới năm 2020 môn Vật Lý lớp 11 [File Word] 399k 9 Giáo án theo phương pháp mới năm 2020 môn Vật Lý lớp 12 [File Word] 399k 10 TẤT CẢ SẢN PHẨM 5791k
23. Chương trình khuyến mãi giảm giá 70% trong 10 ngày (10/10 - 20/10): 1799k cho combo 9 sản phẩm trên. Xem thử nội dung tại link sau: o2_m3BA/view?usp=sharing + Hình thức nhận tài liệu: Nhận file word qua email. + Hình thức thanh toán: Chuyển khoản ngân hàng. + Hướng dẫn đặt mua: Soạn tin "Đăng ký combo Lý" gửi số 0982.563.365 (Zalo) Xem thử nội dung tại link sau: wTQo2_m3BA/view?usp=sharing