›
›
›

Luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý Lớp 12 - Chủ đề 11: Phương pháp giản đồ véc tơ

doc 30 trang thaodu 3480
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý Lớp 12 - Chủ đề 11: Phương pháp giản đồ véc tơ", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docluyen_thi_thpt_mon_vat_ly_lop_12_chu_de_11_phuong_phap_gian.doc

Nội dung text: Luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý Lớp 12 - Chủ đề 11: Phương pháp giản đồ véc tơ

  1. CHỦ ĐỀ 11: PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VÉC TƠ I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI. Dạng 1. Phương pháo vecto buộc (vecto chung gốc).   TH1: Mạch RLC có U RL  U RC : Đặc điểm: tan tan 1. 1 2 2 1 2 Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có: L ) OH 2 HA.HB U 2 U U R2 Z Z . R L C L C C 1 1 1 ) 2 2 2 . U R U RL U RC 2 2 ) OA AB.AH U RL (U L UC ).U L 2 U RC (U L UC ).UC . ) OH.AB OA.OB U R .(U L UC ) U RL .U RC .   TH2: Mạch RLC có U RL  U   Ta có: U  U RL nên trong tam giác OAB vuông tại O có đường cao OH ta có: 2 2 2 +) Định lý Pytago: U U RL UC . 1 1 1 1 1 1 ) 2 2 2 2 2 2 . h a b U R U U RL 2 2 ) OB AB.HB U UC .(UC U L ). 2 2 2 2 OA HA.AB U RL U L .UC U R U L U L .UC 2 2 R ZL ZL .ZC . ) OH.AB OA.OB U R .UC U RL .U 2SOAB . 2 2 ZL .ZC R ZL . ) tan RL .tan 1.
  2.   TH3: Mạch RLC có U RC  U .   Ta có: U  U RC nên trong tam giác OAB vuông tại O có đường cao OH ta có: 2 2 2 ) OB AB.HB U L .UC U R UC 2 2 ZL .ZC R ZC . 2 2 2 +) Định lý Pytago: U U RC U L . 1 1 1 1 1 1 ) 2 2 2 2 2 2 . h a b U R U U RC 2 2 ) OA AB.HA U U L .(U L UC ). ) OH.AB OA.OB U R .U L U RC .U 2SOAB . ) tan .tan RC 1. Tài liệu này được trích từ chuyên đề khối 12 của Gv Đặng Việt Hùng – Gv Chuyên luyện thi môn Vật Lý Thầy cô có nhu cầu mua file word cả bộ Chuyên đề này vui lòng liên hệ sđt 0963.981.569 Giá khuyến mại : 899.000 đ Link xem thử: Hoặc nhắn tin “ Cần xem thử lý ĐVH – tên gmail” gửi đến sđt trên II. VÍ DỤ MINH HỌA DẠNG 1. Ví dụ 1: Cho mạch điện LRC nối tiếp theo thứ tự trên. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u U0cos(100 t)V thì U RL 160V ; UC 72V.Biết cường độ dòng điện trong mạch I 2A và điện áp uRL lệch pha / 2 so với uRC tính R, ZL ,ZC và U0 . HD giải: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. Ta có: OA2 HA.AB 1602 AB.(AB 72) AB 200 U L HA 128V. 2 Mặt khác: OH HA.HB U R U LUC 96V. Suy ra R 48, ZL 64 và ZC 36. 2 2 Lại có: U U R (U L UC ) 8 193
  3. U0 U 2 8 386V. Ví dụ 2: Đặt điện áp u 200cos100 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 điệp 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 / 3. Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM, giữa hai đầu điện trở R. · 0 HD giải: Ta có: AOUC cân tại O có AOUC 120 . Mặt khác OABUC là hình bình hành có OA OUC nên OABUC là hình thoi. Khi đó tam giác OAB và OBUC là các tam giác đều. Do đó U AM U AB U MB 100 2V. OA 3 100 6 U 50 5V. R 2 2 Ví dụ 3: [Trích đề thi đại học năm 2008] Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R, mắc nối tiếp với tụ điện. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây lệch pha /so2 với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Mối quan hệ giữa điện trở thuần R với cảm khángZL của cuộn dây và dung kháng ZC của tụ điện là: 2 2 A. B.R ZC (ZL ZC ). R ZC (ZC ZL ). 2 2 C. D.R ZL (ZC ZL ). R ZL (ZL ZC ). HD giải: Ta có : U  U RL nên trong tam giác OAB vuông tại O có đường cao OH ta có: 2 2 OH HA.HB U R U L .(UC U L ) 2 Suy ra R ZL (ZC ZL ).Chọn C.
  4. Ví dụ 4: Cho mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp theo thứ tự: điện trở R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L có độ tự cảm thay đổi. Điều chỉnh độ tự cảm sao cho điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm đạt giá trị cực đại, khi có điện áp hiệu dụng trên R là 100V và khi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch là 100 5V thì điện áp tức thời của đoạn mạch RC là 50 2V. Điện áp hiệu dụng của đoạn mạch là: A. 300VB. VC. D. 200V.100 3. 75 2. HD giải: Điều chỉnh L để U Lmax thì U RC  U. 2 2 u uRC Ta có: U  U RC nên ta có: 2. U U RC 1002.5 502.2 2 2 2(1). U U RC 1 1 1 1 Mặt khác 2 2 2 2 (2). U R U U RC 100 U 100 3V Giải hệ(1) và (2) suy ra . Chọn B. U RC 50 6V Ví dụ 5: Đặt điện áp xoay chiều tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R 100 3 mắc nói tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn MB chỉ có tụ điện có điện dung C 0,05 / (mF). Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB lệch pha nhau / 3. Gía trị L bằng: A. B.2 / C. ( HD.) . 1/ (H ). 3 / (H ). 3 / (H ). HD giải: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ bên. · · 0 Ta có: UCOB OBA 60 . R Suy ra HB tan B OH HB 100. 3 1 Mặt khác Z 200 HA 100 Z . C C L 1 Do đó LChọn (B.H ).
  5. L Ví dụ 6: Cho mạch điện RLC. Điện áp đặt hai đầu đoạn mạch có dạng u U 2cos(t)V; R2 . Cho biết C điện áp hiệu dụng U RL 5U RC .Hệ số công suất của đoạn mạch có giá trị là : 21 5 3 5 A. B. C D. . . . 5 21 7 21 HD giải: L Cách 1: Ta có: R2 R2 Z Z nên tam giác C L C OAB vuông tại O. Chọn U RC I U RL 5 AB 6. 5 5 1 Suy ra U ;U ;U R 6 L 6 C 6 U 5 cos R . 2 2 21 U R (U L UC ) L Cách 2:[Đại số]. Ta có: R2 R2 Z .Z . C L C 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Lại có: U RL 5U RC R ZL 5(R ZC ) 4R ZL 5ZC 4ZL .ZC ZL 5ZC . (ZL 5ZC )(ZL ZC ) 0 ZL 5ZC R R R 5 cos . Do đó cos .Chon D. 2 2 2 2 R (Z Z ) R 16Z 2 16 2 21 L C C R R 5 Ví dụ 7: Một mạch điện gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi. Khi điều chỉnh để điện dung của tụ điện có giá trị C C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm có cùng gía trị và bằng U, cường độ dòng điện trong mạch khi có biểu thức i1 2 6cos(100 t / 4)(A). Khi điều chỉnh để điện dung của tụ điện có giá trị C C thì2 điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch khi đó có biểu thức là: A. B.i2 2 2cos(100 t 5 /12)(A). i2 2 3cos(100 t 5 /12)(A). C. D.i2 2 3cos(100 t / 3)(A). i2 2 2cos(100 t / 3)(A). HD giải: vẽ giản đồ vecto như hình vẽ: Khi C C1 ta có: U Lr UC U AB nên OAB đều.
  6. Z Suy ra ·AOH 300 L tan 300 r Z 3. r L Chọn ZL 1,r 3 ZLr ZC Z 2 U Z.I 4 3 u 4 6cos(100 t /12). Khi C C2 thì UCmax r 2Z 2 U 4 6 Z L 4 I 0 2 2. C 2 Z 0 2 2 3 9 L r (ZL ZC 2 ) Z Z tan L C 3 I 2 2cos(100 t 5 /12). Chọn A. r 3 Dạng 2: Phương pháp vecto trượt. Góc giữa hai vecto: Góc giữa 2 vecto a và b khác 0 được định nghĩa bằng góc ·AOB với   OA a;OB b. Quy tắc vẽ : -Chọn ngang là trục dòng điện. -Chọn điểm đầu mạch A làm gốc.     -Vẽ lần lượt các véc –tơ U R ;U L ;UC ;Ur biểu diễn các điện áp, lần lượt từ O sang B nối đuôi nhau liên tiếp theo các nguyên tắc: Với R; r ta vẽ mũi tên ngang: Với L ta vẽ bằng mũi tên đi lên: Với C ta vẽ bằng mũi tên đi xuống: Độ dài các véc-tơ tỉ lệ với các giá trị hiệu dụng tương ứng. - Nối các điểm trên giản đồ có liên quan đến dữ kiện của bài toán. - Biễu diễn các số liệu lên giản đồ. - Dựa vào các hệ thức lượng trong tam giác để tìm các điện áp hoặc góc chưa biết. 2. Minh họa một số mạch thường gặp. +) Mạch RL. Giản đồ vecto như hình vẽ:       Khi đó UC AM ,U L MB,U RL AB.
  7. +) Mạch RC (tương tự). +) Mạch RLr. +) Mạch R – Lr – C . +) Mạch Lr – R – C . +) Mạch R – C – Lr . 3. Công cụ toán học.
  8. Cho tam giác ABC có AB = c, BC = a và CA = b. b2 c2 a2 +) Định lý hàm cos: cos A tương tự 2bc cho cos B, cos C. a b c +) Đinh lý hàm sin: sin . sin A sin B sin C III. VÍ DỤ MINH HỌA DẠNG 2. Ví dụ 1: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R 40 mắc nối tiếp với cuộn dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch là 120V. Dòng điện trong mạch lệch pha / 6 so với điện áp hai đầu đoạn mạch và lệch pha / 3 so với điện áp hai đầu cuôn dây. Cường độ hiệu dụng dòng qua mạch bằng : A. B.3 C.A. D. 3A. 1A. 2A. HD giải: Ta có: ·ABM 600 300 (góc ngoài của tam giác ). Do đó MAB vuông cân tại M. Khi đó: AB 2AMcos300 120 60 AM 40 3 U 40 3 I 3A. cos300 R Chọn A. Ví dụ 2: 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 điện trở thuần, giữa hai điểm M và N chỉ có tụ điện, giữa hai điểm N và B chỉ có cuộn cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 240V – 50 Hz thì uMB và uAM lệch pha nhau / 3 , uAB và uMB lệch pha nhau / 6 . Điện áp hiệu dụng trên R là: A. B.80 VC D. 60V. 80 3V. 60 3V. HD giải: Xét tam giác AMB ta có: ·ABM . 3 6 6 Áp dụng định lý hàm sin trong AMB ta U AB có: R U 80 3V. sin B sin M R Chọn C. Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều u 120 3cost(V ) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM là cuộn dây có điện trở thuần r và có độ tự cảm L, đoạn MB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C. Điện áp hiệu dụng trên đoạn MB gấp ba lần điện áp hiệu dụng trên R và cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch là 1 A. Điện áp trên đoạn MB lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch là / 2 . Công suất tiêu thụ toàn mạch là:
  9. A. B.80 WC D. 80 2W. 80 3W. 80 6W. HD giải: Ta có: M· BF B· AI (vì cùng phụ với góc ·ABx ). U 1 2 2 Mặt khác sin R cos . U AM 3 3 120 3 2 2 Khi đó P UIcos .1. 2 3 80 3W Chọn C. Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều tần số u U0cos100 t(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 có độ tự cảm L có điện trở trong r, biết rằng R 2r , đoạn MB chỉ có tụ điện có điện dung 0,1/ . Biết điện áp giữa hai đầu đoạn dây và điện áp giữa hai đầu đoạn mạc AB lệch pha nhau / 2 và cường độ . Gía trị L bằng: A. B.1/ C.( HD.). 0,5 / (H ). 2 / (H ). 1,2 / (H ). HD giải: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. Xét tam giác AMB có trọng tâm G đồng thời là trực tâm nên AMB đều. Z Khi đó Z C 50. . L 2 0,5 Do đó L (H ). Chọn B. Ví dụ 5: Đặt điện áp xoay chiều u 100 10cos100 t(V ) ổn định và mạch điện nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R và cuộn dây có độ tự cảm L có điện trở thuần r. Khi đó điện áp giữa hai đầu điện trở R là 100V và cường độ dòng điện trong mạch là 0,5(A), biết rằng L 1/ (H .) Công suất của đoạn mạch là: A. 43,3W.B. 180,6W.C. 75W.D. 90,3W. HD giải: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. Ta có: E· AM B· MF (cùng phụ với B· MF ). 100 50 Khi đó sin E· AM sin B· MF . x y (với AM x; BM y ). Lại có: x2 y2 AB2 .
  10. Suy ra x 200, y 100 AE 100 3, MF 50 3. U R r 100 50 3 P U R r .I 90,3W.Chọn D. Ví dụ 6: Đặt điện áp xoay chiều ổn định u 120 6cos100 t(V vào) hai đầu đoạn mạch AB. Đoạn AM gồm điện trở thuần, đoạn MN gồm tụ điện, đoạn NB chỉ gồm cuộn dây, điện áp hiệu dụng hai đầu MB bằng 0 120V, công suất tiêu thụ toàn mạch là 360 W, độ lệch pha giữa uAN và uMB là 90 , giữa uAN và uAB là 600 .Tìm R và r : A. B.R 120;r 60. R 60;r 30. C. D.R 60;r 120. R 30;r 60. HD giải: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. Ta có: ·ABF 300. Xét ABM ta có: AM 2 AB2 BM 2 2AB.BM cos B Suy ra AM U R 120V. Dễ dàng suy ra ·AMB 1200 0 U R BMcos60 60V. Mặt khác P U R r .I I 2A R 60,r 30 Chọn B. Ví dụ 7: Đặt điện áp xoay chiều u 160cost(V ) vào hai đầu đoạn mạch AB. Đoạn AM gồm điện trở thuần, đoạn MN gồm tụ điện, đoạn NB chỉ gồm cuộn dây, điện áp hiệu dụng U AM U NB 50(V ) và U MN 120(V ) , công suất tiêu thụ toàn mạch là 80 W. Điện trở thuần của cuộn dây bằng : A. B.15 C D. 30. 20. 40. 2 2 2 U L Ur 50 HD: Ta có : 2 2 2 2 (50 Ur ) (U L 120) U AB (80 2) . 2 2 Suy ra: (50 Ur ) ( 2500 Ur 60) 12800. X UR P SHIFT CALC X Ur 30V U L 40V I 1A r 30. .Chọn B. U R r Ví dụ 8: Đặt điện áp xoay chiều u U 2cos100 t(V ) vào hai đầu đoạn mạch AB. Đoạn AM gồm điện trở thuần R 80 , đoạn MN gồm cuộn dây không thuần cảm có r 20 , đoạn NB chỉ gồm tụ điện, điện áp hiệu dụng uAN 300V ,uMB 60 3V . Biết uAN và uAB vuông pha với nhau.Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch
  11. có giá trị gần bằng : A. 200VB. 120VC. 275VD. 180V HD giải: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ bên. Dựng MB / / AN . Khi đó theo Talet ta có: r ME 1 ME AN 60. R r AN 5 Mặt khác MB  AN MEB vuông tại M. Áp dụng hệ thức lượng ta có: 1 1 1 2 2 2 Ur 30 3V Ur ME MB U R 4Ur 120 3V. 2 2 UC U L MB Ur 90V. 2 AB 150 3 902 275V. Chọn C. Ví dụ 9: Trên mạch điện xoay chiều không phân nhánh AB, giữa AM chỉ có điện trở thuần, giữa MN chỉ có cuộn dây, giữa NB chỉ có tụ điện. Cuộn dây có điện trở thuần r = 0,5R. Điện áp hiệu dụng trên AN là U 3 và trên đoạn MB là U. Điện áp tức thời trên đoạn AN và MB vuông pha với nhau. Điện áp tức thời trên AN sớm pha hơn dòng điện là: A. B.60 0C. D. 450 300 250 HD giải: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ bên. Dựng ME//AN. Khi đó theo Talet ta có: r ME r U 3 ME . R r AN 3r 3 Xét tam giác MEB vuông tại M. MB Suy ra tan M· EB 3 M· EB 600 ME Do đó E· MH 300 . Chọn C. Ví dụ 10: [Trích đề thi THPT Thị Xã Quảng trị] Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u U 2cost(V ) vào 2 đầu đoạn mạch AB nối tiếp mắc theo thứ tự R, L, C (trong đó L là cuộn cảm thuần). Biết dòng điện tức thời trong mạch trễ pha hơn u, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa R và L có giá trị bằng U 3 và sớm pha hơn u góc 300 . Hệ số công suất của đoạn mạch AB là: 3 3 5 2 A. B. C. D. 3 2 2 2
  12. HD giải: Áp dụng định lý hàm số cos cho OMN : 2 2 0 2 0 Uc U (U 3)cos30 2U 3cos30 U. OMN cân tại N có góc O· MN 300 . U 3 Do đó O· MK 600 U OM cos600 R 2 3U U U OM sin 600 cos R L 2 U U 3 R . Chọn B. 2 2 2 U R (U L UC ) Ví dụ 11: [Trích đề thi THPT Thị Xã Quảng trị] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 240 V, tần số 50 Hz vào A, B của mạch điện gồm 3 AM, MN, NB mắc nối tiếp. Đoạn AM chứa điện trở thuần, 6 MN chứa cuộn dây có độ tự cảm L H và NB chứa tụ điện. Các điện áp hiệu dụng U 150(V , ) 5 AM U AN 240V , độ lệch pha giữa các điện áp U MN với U AM và U AN với U AB có độ lớn bằng nhau. Nối tắt cuộn dây thì công suất tiêu thụ của mạch là: A. 118 W. B. 108 W. C. 98 W.D. 96 W. HD giải: Dựng giản đồ vecto như hình vẽ. Ta có: U AN U AB nên tam giác ANB cân tại A Suy ra AM là đường cao đồng thời là phân giác N· AM ·ANM AMN cân tại 2 M. U AM U MN 150V U / 2 Mặt khác: cos MN 0,8 2 U AM cos 2cos2 1 0,28 U U sin . 2 L MN 2 U MN 1 cos 144V U 144 150 Dòng điện hiệu dụng trong mạch I L 1,2A R 125. ZL 120 1,2 Do ZC 2ZL 250 Khi nối tắt cuộn dây thì công suất tiêu thụ trong mạch là U 2 2402 1252 P .cos2 ' . 98W.Chọn C. R 125 1252 2402 Ví dụ 12: [Trích đề thi Sở GD-ĐT Hà Nội 2017]
  13. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Biểu thức điện áp giữa hai đầu các đoạn mạch AN, MB và NB 2 lần lượt là U 2 2U cos(t );u 2Ucos(t ) và U U 'cos(t ) . Biết điện trở có AN MB NB 3 giá trị R, cuộn dây có điện trở r và cảm kháng ZL ; tụ điện có dung kháng ZC .Hệ thức nào sau đây sai? A.R = 2rB. .C. r 3Z .D.C . 2R 3ZL ZL 2ZC HD giải: Vẽ giản đồ vecto như hình bên. Ta có: AN//MB và AN = 2MB nên MB là Đường trung bình của ANH Suy ra U R Ur R r, ZL 2ZC . · 0 · 0 · Do (uNB ;uMB ) 120 MBH 60 ANH 0 R r ZL tan 60 ZL 3 2R r ZC 3. Chọn A. Ví dụ 13:Mạch điện xoay chiều AB gồm một cuộn dây không cảm thuần, một điện trở thuần và một tụ điện, mắc nối tiếp theo thức tự đã nêu. Điểm M giữa cuộn dây và điện trở thuần. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có tần số không đổi và giá trị hiệu dụng 200V thì trong mạch có cộng hưởng điện. Lúc đó điện áp hiệu dụng trên đoạn AM là 160V, độ lệch pha giữa điện áp hai đầu AM so với cường độ dòng điện trong mạch gấp đôi độ lệch pha giữa cường độ dòng điện so với điện áp hai đầu Mb. Điện áp hiệu dụng hai đầu MB là: A. 120VB. 180VC. 220VD. 240V HD giải: Phương pháp giản đồ vecto Áp dụng định lý sin trong tam giác ta có: U U AM sin(180 3 ) sin Tương đương với phương trình: 5 7 sin 3 sin 0 4sin3 sin 0. 4 4 7 Giải phương trình trên ta thu được sin . 4 Áp dụng định lý sin ta thu được U MB 240V .Chọn D. Ví dụ 14: Đặt điện áp xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch ổn định và có biểu thức u 220 2cos(100 t)V . Điện áp ở hai đầu đoạn mạch AM sớm pha hơn
  14. cường độ dòng điện một góc. Đoạn mạch MB chỉ chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh 6 C để tổng điện áp hiệu dụng U AM U MB có giá trị lớn nhất. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện có giá trị: A. 220 3V B. 440VC. D. 220 2V 220V U U U HD giải: Ta có AM MB . sin  sin sin U U U (sin sin ) AM MB sin    Mặt khác: sin sin 2sin( )cos( ) 2 2 Vậy (U AM U MB )max khi  . Hơn nữa  tam giác đều U = 220V. Chọn D. 6 Ví dụ 15: Đặt điện áp xoay chiều sản ra công suất cơ học 7,5 kW và có hiệu suất 80%. Mắc động cơ nối tiếp với một cuộn cảm rồi mắc chúng vào mạng điện xoay chiều. Gía trị hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu động cơ là U M biết rằng dòng điện qua động cơ có cường độ hiệu dụng I = 40 A và trễ pha với uM một góc / 6 .Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn cảm U L 125V và sớm pha so với dòng điện qua cuộn cảm là / . 3 Điện áp hiệu dụng của mạng điện và độ lệch pha của nó so với dòng điện có giá trị tương ứng là: A. B.38 4C.V ;D.45 0 834V;450 384V;390 184V;390 HD giải: +) Phương pháp giản đồ vecto. Ta có thể đơn giản hóa động cơ điện gồm cuộn cảm và điện trở trong. Hiệu suất của động cơ: A 7500 H 0,8 0 U M 271V P U M .40.cos(30 ) +) Áp dụng định lý cos trong tam giác ta có 2 2 U U M Ud 2U MUd cos U 2712 1252 2.271.125.cos1500 384V Áp dụng định lý sin trong tam giác ta có: U U 271 125 d 90 sin  sin sin1500 sin Vậy độ lệch pha giữa điện áp hai đầu mạch là 300 390.Chọn C.
  15. Ví dụ 16: Đặt một điện áp u 220 2cos(100 t )V vào hai đầu đoạn mạch AB chứa RLC nối tiếp theo đúng thứ tự đó, điện dung C thay đổi sao cho dòng điện qua mạch có biểu thức i I0cos(100 t)A . Gọi M là một điểm nối giữa cuộn cảm L và tụ điện C. Biết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM, MB lần lượt là u1 U01cos 100 t V , u2 U02cos 100 t V . Tổng (U01 U02 ) có giá trị lớn nhất là 3 2 A. 750 V.B. 1202 V.C. 1247 V.D. 1242 V. HD giải: Áp dụng định lý sin trong tam giác ta có U U U 01 02 0 sin  sin sin 300 U U U 0 (sin sin  ) 01 02 sin 300 2U0 180 30 (U01 U02 )max 0 sin 1202V. Chọn B. sin 30 2 Ví dụ 17: Đặt điện áp u U 2costV (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cuộn dây có hệ số công suất bằng 0,97 và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C để tổng điện áp hiệu dụng trên tụ điện và cuộn dây có giá trị lớn nhất. Khi đó tỉ số giữa cảm kháng và dung kháng của mạch điện có giá trị gần giá trị nhất nào sau đây? A. 0,26B. 0,86C. 0,52D. 0,71 HD giải: Áp dụng định lý sin trong tam giác ta có U U U U d C U U [sin sin  ] sin  sin sin d C sin Biến đổi lượng giác   sin sin  2sin cos 2 2  Ud UC khi cos 1  max 2 2 2 Từ đó ta có : ZC ZL r r Mặt khác cos 0,97 d 2 2 ZL r ZL 0,25 Z Chuẩn hóa r 1 C 0,2425 .Chọn A ZC 1,03 ZL Ví dụ 18: Đặt điện áp u 120 2costV vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn mạch AM, MN và NB mắc nối tiếp (theo đúng thứ tự trên). Đoạn mạch AM là cuộn dây, đoạn mạch MN là điện trở R và
  16. đoạn mạch NB là tụ điện. Biết U AN 120V;U MN 40 3 . Khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc điện áp hai đầu đoạn mạch AM cực đại đến lức cường độ dòng điện trong mạch cực đại bằng khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc điện áp hai đầu AN cực đại đến lúc điện áp u cực đại và bằng t. Khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc điện áp hai đầu đoạn mạch AN cực đại đến lúc điện áp hai đầu đoạn NB cực đại là A. 2tB. 4tC. 3tD. 5t HD giải: Phương pháp giản đồ vecto Z Z Z Ta có : C L L Z 2Z AB AN R r R r C L Khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc điện áp hai đầu đoạn mạch AM cực đại đến lúc cường độ dòng điện trong mạch cực đại bằng khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc điện áp hai đầu AN cực đại đến lúc điện áp u cực đại AM 2 AN Từ hình vẽ ta thấy được OU ANU AM là tam giác cân U cos AN AN 2U MN 6 Khoảng thời gian t từ lúc U AM cực đại đến khi dòng trong mạch cực đại ứng với độ lệch pha / 3 2 u sớm pha hơn u một góc khoảng thời gian tương ứng trên là 2t. Chọn C. AN NB 3 Ví dụ 19: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi u 120 2cos(100 t)V vào đoạn mạch AB gồm đọan AM chỉ chứa điện trở R, đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần. Biết sau khi thay đổi C thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB tăng lần2 và dòng điện tức thời trong mạch trước và sau khi thay đổi C lệch pha nhau một góc 5 /12 . Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch AM khi chưa thay đổi C có giá trị bằng A. B.60 C. D.3V 120V 60V 60 2V HD giải: Khi thay đổi C, luôn có: U R  UCL và U không đổi điểm M luôn nằm trên đường tròn có bán kính AB. Ta có đường tròn điện áp: Sử dụng định lý hàm số sin: x x 2 5 120 sin 2 sin sin 5 12 sin 12 / 6rad
  17. AMB vuông tại M: U 120cos 60 3V.Chọn A. R1 6 Tài liệu này được trích từ chuyên đề khối 12 của Gv Đặng Việt Hùng – Gv Chuyên luyện thi môn Vật Lý Thầy cô có nhu cầu mua file word cả bộ Chuyên đề này vui lòng liên hệ sđt 0963.981.569 Giá khuyến mại : 899.000 đ Link xem thử: Hoặc nhắn tin “ Cần xem thử lý ĐVH – tên gmail” gửi đến sđt trên BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều u U 2cos100 t(V ) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm tụ và cuộn dây thì điên áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng là U và sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch là / 2 . Điện áp hiệu dụng trên hai tụ là A. B.2U . C.0,5 D.U 2 U 2 U Câu 2: Đặt điên áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng 400 và cuộn cảm có điện trở thuần. Biết điện áp hai đầu cuộn cảm lệch pha / 3 so với dòng điện, còn điện áp giữa hai bản tụ lệch pha / 3 so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Điện trở r bằng A. B.10 0 3 C.30 0D. 100 300 3 Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều 200V- 50Hz vào hai đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN và NB mắc nối tiếp. Đoạn ANgồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần, đoạn NB chỉ có tụ điện. Biết hệ số công suất trên AB và trên AN lần lượt là 0,6 và 0,8. Điện áp hiệu dụng trên AN là A. 96VB. 72VC. 90VD. 150V Câu 4: Đoạn mạch xoay chiều 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 dung kháng 100 . Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM lệch pha / 3 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB. Gía trị của L bằng A. B.1/ (H ) C.0,5 D./ (H ) 0,5 2 / (H ) 1,5 / (H ) Câu 5: Đặt điện áp xoay chiều u 41 2cost(V ) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điên trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở thuần r và tụ điện C thì cường độ hiệu dụng dòng qua mạch là 0,4A . Biết điện áp hiệu dụng trên điện trở, trên cuộn cảm và trên tụ điện lần lượt là 25V, 25V và 29V. Gía trị r bằng A. B.50  1C.5 D. 37,5 30
  18. Câu 6: Đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp MB. Đoạn AM gồm điện trở thuần R nối tiếp với cuộn cảm có cảm kháng ZL và đoạn MB chỉ có tụ điện. Điện áp trên đoạn AM và AB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau 600 . Điện áp trên cuộn cảm vuông pha với điện áp trên AB. Tỉ số ZL / R là A. 0,5B. 2 C. 1D. 0,87 Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều RLC . Biết rằng, uRC lệch pha / 2 so với điện áp u của hai đầu mạch và lệch pha góc 3 / 4 so với uL . Chọn hệ thức đúng trong các hệ thức sau? A. B.U 2U L C.U D.2 UC U 2U R U 2U R Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u U0cost (trong đó U0 và  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AN nối tiếp với đoạn mạch NB. Đoạn mạch AN có điện trở thuần R, cuộn cảm thuần với cảm kháng có giá trị bằng 3 lần R mắc nối tiếp, đoạn mạch NB chỉ có tụ điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch NB bằng điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu AB . Kết luận nào sau đây là đúng? A. Điện áp giữa hai đầu đonạ mạch AN lệch pha / 3 so với điện áp đặt vào hai đầu AB B. Điện áp giữa hai đầu NB lệch pha 2 / 3 so với điện áp đặt vào hai đầu AB C. Hệ số công suất của mạch có giá trị bằng 0,5. D. Điện áp đặt vào hai đầu AB sớm pha / 3 so với cường độ dòng điệ tức thời trong mạch Câu 9: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm. Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức uAB U0cos(100 t)V vào hai đầu mạch . Biết 1 10 4 L (H ),C (F) và điện áp tức thời u và u lệch 2 AM AB pha nhau / 2 . Điện trở thuần của đoạn mạch là A. B.10 0  C.20 0D. 50 75 Câu 10: Mạc h điện xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với NB. Đoạn AM điện trở thuần R 10 mắc nối tiếp với tụ điện. Đoạn MB chỉ có cuộn cảm thuần. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số không đổi thì dòng điện trong biểu thức i 5 2cos(100 t 3 / 4)(A) , i chậm pha hơn u góc 450 và nhanh pha hơn điện áp tức thời trên AM một góc 450 . Biểu thức điện áp tức thời trên AM là: A. B.uA M 100 2cos(100 t / 2)(V ). uAM 100 2cos(100 t / 4)(V ). C. uAM 100cos(100 t / 4)(V ). D. uAM 100cos(100 t / 2)(V ). Câu 11: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với MB. Đoạn mạch AM chỉ có tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 0,25 / (H) và điện trở thuần R mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số không đổi thì dòng điện
  19. trong biểu thức i 2 2cos(100 t / 3)(A) , đồng thời điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị và bằng U. Biểu thức điện áp vào hai đầu đoạn mạch AB là: A. B.u 100 2cos(100 t / 2)(V ) u 100 2cos(100 t / 6)(V ) C. u 100cos(100 t / 2)(V ) D. u 100cos(100 t / 6)(V ) Câu 12: Đặt điện áp u 200cos100 t(V ) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm AM chứa điện trở thuần R mắc nối tiếp với một tụ điện, MB chứa cuộn dây. Điện áp giữa hai điểm AM và giữa hai điểm MB lệch pha so với dòng điện lần lượt là AM và MB sao cho MB AM / 2 và U MB 3U AM . Biểu thức điện áp tức thời trên AM là : A. B.uA M 50 2cos(100 t / 3)(V ). uAM 50 2cos(100 t / 6)(V ). C. uAM 100cos(100 t / 3)(V ). D.uAM 100cos(100 t / 6)(V ). Câu 13: Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N ,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 trên đonạ AN có hiệu dụng là 100V và lệch pha với điện áp trên NB là5 / 6 . Biểu thức điện áp trên đoạn NB là uNB 50 6cos(100 t 2 / 3)(V ). Điện áp tức thời trên đoạn MB là: A. B.uM B 100 3cos(100 t 5 /12)(V ). uMB 100 2cos(100 t / 2)(V ). C. uMB 50 3cos(100 t 5 /12)(V ). D. uMB 50 3cos(100 t / 2)(V ). Câu 14: 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 tức thời trên các đoạn mạch: uAN 100 2cos(100 t)(V ),uNB 50 6cos(100 t 2 / 3). Điện áp tức thời trên đoạn MB là: A. B.uM B 100 3cos(100 t 5 /12)(V ) uMB 100 3cos(100 t / 4)(V ) C. uMB 50 3cos(100 t 5 /12)(V ) D. uMB 50 3cos(100 t / 2)(V ) Câu 15: Đoạn mạch gồm một cuộn dây ghép nối tiếp với tụ điện. Khi mắc đoạn này vào nguồn xoay chiều, điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 100V, lệch pha so với dòng điện và lệch pha 6 2 so với điện áp nguồn. Điệnn áp hiệu dụng trên tụ và của nguồn lần lượt là: A. 100 3(V ) và 200VB. 200V và 100 3(V ) C. 60 3( Vvà) 100VD. 60(V) và 60 3(V ) Câu 16: Đoạn mạch gồm một cuộn dây có điện trở thuần r ghép nối tiếp với một tụ điện. Khi mắc đoạn mạch này vào nguồn xoay chiều, dung kháng của tụ bằng 30,điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha so 3 với dòng điện, còn điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha so với điện áp nguồn. Điện trở r của cuộn 3 dây có giá trị nào?
  20. A. B.r 10 3. C.r D.30 . r 10. r 30 3. Câu 17: Đặt điện áp u U 2cos(100 t / 6)V vào hai đầu đonạ mạch AB. Đoạn AB có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M ,N và B. Giữa hai điểm A và M chỉ có điện trở thuần R, giữa hai điểm M và N chỉ có cuộn dây có cảm kháng 100 có điện trở r 0,5R , giữa hai điểm N và B chỉ có tụ điện có dung kháng 200 . Điện áp hiệu dụng trên đoạn AN là 200(V). Điện áp tức thời trên đoạn MN và AB lệch pha nhau / 2 . Nếu biểu thức dòng điện trong mạch là i I 2cos(100 t i )A thì giá trị I và i lần lượt là A. 1A và B. / 3 A và 2 C. / 3 A và D. 1A và 2 / 4 / 4 Câu 18: Mạch điện xoay chiều nối tiếp có bốn điểm theo thứ tự A, M,N và B chỉ có cuộn cảm thuần. Giữa hai điểm A và M chỉ điện trở thuần R, giữa hai điểm N và B chỉ có tụ điện có dung kháng 200 . Điện áp hiệu dụng trên đoạn AN và trên MB là 100V và 100 2V . Điện áp hiệu dụng trên tụ và trên cuộn cảm chênh lệch nhau 27V. Điện áp tức thời trên đoạn AN và MB lệch pha nhau 1050 . Điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm và trên tụ lần lượt là A. 83V và 110VB. và5 0 6V 50C. 2100VV và 127VD. và 50V. 50 6V Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp theo thứ tự đó. Điện áp hai đầu đoạn các mạch chứa LR và RC lần lượt có biểu thức: uLR 150cos(100 t / 3)V và uRC 50 6cos(100 t /12)V . ChoR 25 . Cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng A. 3,0AB. C. D. 2,7A. 3 2A. 1,5 2A Câu 20: Nối cuộn cảm với một tụ điện có điện dung C để được đoạn mạch AB. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều có biểu thức u 120 2cos(100 t / 4)(V ) thì điện áp giữa hai bản tụ điện có giá trị hiệu dụng 120 3V và lệch pha / 6 so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Biểu thức điện áp hai đầu cuộn cảm là A. B.u 120 6cos(100 t 5 /12)(V ) u 120 2cos(100 t / 3)(V ) C. u 120 2cos(100 t 5 /12)(V ) D. u 120 6cos(100 t / 3)(V ) Câu 21: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm các đoạn mạch AM, MB mắc nối tiếp. Đoạn AM chỉ có cuộn cảm, đoạn MB có điện trở R với tụ điện, biết R ZC . Điện áp hiệu dụng giữa AM bằng 100 3V , I 0,5A. Điện áp tức thời trên AM và MB lệch pha nhau 1050 .Công suất tiêu thụ trên cuộn dây bằng A. 120WB. 75WC. 100WD. 200W Câu 22: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm các đoạn mạch AM, MN, MB mắc nối tiếp. Đoạn AM chỉ có R, đoạn MN chỉ có tụ điện, đoạn NB chỉ có cuộn cảm thuần. Đặt điện áp xoay chiều 200V-50Hz vào
  21. hai đầu mạch AB thì điện áp tức thời trên AN và AB lệch pha nhau 900 , điện áp tức thời trên AB và NB 0 lệch pha nhau 45 . Tính điện áp hiệu dụng U R ? A. B.50 3V C.50 VD. 100 2V 50 2V LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều u U 2cos100 t(V ) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm tụ và cuộn dây thì điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng là U và sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch là / 2 . Điện áp hiệu dụng hai trên tụ là A. B.2U . C.0,5 D.U 2 U 2 U HD :Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ.   Ta có : Ud  U,Ud U. 2 2 Do đó UC AB Ud U U 2.Chọn C. Câu 2: Đặt điên áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng 400 và cuộn cảm có điện trở thuần. Biết điện áp hai đầu cuộn cảm lệch pha / 3 so với dòng điện, còn điện áp giữa hai bản tụ lệch pha / 3 so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Điện trở r bằng A. B.10 0 3 C.30 0D. 100 300 3 HD: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. Ta có : H· OB 900 600 300.   Suy ra Ud  U. Ta có: ZC AB 400. Do đó OB ABsin µA 400sin 300 200. Suy ra OH R OBcos300 100 3.Chọn A. Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều 200V- 50Hz vào hai đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN và NB mắc nối tiếp. Đoạn AN gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần, đoạn NB chỉ có tụ điện. Biết hệ số công suất trên AB và trên AN lần lượt là 0,6 và 0,8. Điện áp hiệu dụng trên AN là A. 96VB. 72VC.90V D. 150V HD: Hệ số công suất trên AB và trên AN lần lượt là 0,6 và 0,8   2 2 Do 0,6 0,8 1 nên U AN  U AB . Xét OAB vuông tại O có OB = 200.
  22. OH OBcosH· OB OAcos·AOH 200.0,6 OA.0,8 OA U AN 150V.Chọn D. Cách 2: U RU AN cos AN U ABcos AB U ABcos AB Suy ra U AN 150V. cos AN Câu 4: Đoạn mạch xoay chiều 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 dung kháng 100 . Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM lệch pha / 3 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB. Gía trị của L bằng A. B.1/ (H ) C.0,5 D./ (H ) 0,5 2 / (H ) 1,5 / (H ) HD: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. · 0 Ta có: AOB 60 , R OH 50 3, AB ZC 100. AB 3 Lại có : OH nên tam giác OAB đều. 2 AB 0,5 Suy ra Z HA 50 L (H ).Chọn B. L 2 Câu 5: Đặt điện áp xoay chiều u 41 2cost(V ) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điên trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở thuần r và tụ điện C thì cường độ hiệu dụng dòng qua mạch là 0,4A . Biết điện áp hiệu dụng trên điện trở, trên cuộn cảm và trên tụ điện lần lượt là 25V, 25V và 29V. Gía trị r bằng A. B.50  1C.5 D. 37,5 30 HD: Ta có: U AB 41V 2 2 2 2 2 2 2 2 41 (U R Ur ) (U L UC ) 41 25 50Ur Ur 29 58U L U L Suy ra 2 2 2 2 2 2 25 Ur U L 25 Ur U L 50U 58U 410 U 15 r L r r 37,5 .Chọn C. 2 2 2  25 Ur U L U L 20 Cách 2: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. 2 2 Đặt Ur x AH 625 x HB 29 625 x . . Khi đó OH x 25 suy ra (x 25)2 (29 625 x2 )2 412 . SHIEF CALC x 15V
  23. Câu 6: Đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp MB. Đoạn AM gồm điện trở thuần R nối tiếp với cuộn cảm có cảm kháng ZL và đoạn MB chỉ có tụ điện. Điện áp trên đoạn AM và AB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau 600 . Điện áp trên cuộn cảm vuông pha với điện áp trên AB. Tỉ số ZL / R là A. 0,5B. 2 C. 1D. 0,87 HD: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. Khi đó AOB là tam giác đều (tam giác cân có một góc 600 ). Cuộn dây có điện trở thuần, OK  OB. Ta có: B· OH 300 KOH 600 K· OL 300 HA OA OA 3 OA OA U U tan 300 KA U r L 3 2 3 R 2 2 3 3 Z U HA 3 Do đó: L L 0,866. Chọn D. OA R U R 2 3 Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều RLC . Biết rằng uRClệch pha / 2 so với điện áp u của hai đầu mạch và lệch pha góc 3 / 4 so với uL . Chọn hệ thức đúng trong các hệ thức sau? A. B.U 2U L C.U D.2 UC U 2U R U 2U R HD: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. Ta có: OA  OB, E· OB 1350 E· OA 450 AOH vuông cân tại H. Suy ra UChọnR 2 C. U. Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u U0cost (trong đó U0 và  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AN nối tiếp với đoạn mạch NB. Đoạn mạch AN có điện trở thuần R, cuộn cảm thuần với cảm kháng có giá trị bằng 3 lần R mắc nối tiếp, đoạn mạch NB chỉ có tụ điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch NB bằng điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu AB. Kết luận nào sau đây là đúng? A. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN lệch pha / 3 so với điện áp đặt vào hai đầu AB B. Điện áp giữa hai đầu NB lệch pha 2 / 3 so với điện áp đặt vào hai đầu AB C. Hệ số công suất của mạch có giá trị bằng 0,5.
  24. D. Điện áp đặt vào hai đầu AB sớm pha / 3 so với cường độ dòng điện tức thời trong mạch HD: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. R 3 Ta có: tan ·AOH 3 ·AOH 600. R Mặt khác OC AB OB nên tam giác ABO cân tại B. Suy ra O· AH ·AOB 300 B· OH 300. Như vậy điện áp giưa hai đầu NB lệch pha 2 / 3 so với điện áp đặt hai đầu AB.Chọn B. Câu 9: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ , cuộn dây thuần cảm , Đặt cảm áp xoay chiều có biểu thức uAB U0cos(100 t)V vào hai đầu mạch. Biết 1 10 4 L (H ),C (F) và điện áp tức thời u và u lệch 2 AM AB pha nhau / 2 . Điện trở thuần của đoạn mạch là A. B.10 0  C.20 0D. 50 75 HD: Vẽ giãn đồ vecto như hình vẽ. Ta có: ZL 100, ZC 200. Vẽ giản đồ vecto. Do U AM  U suy ra OA  OB. Mặt khác AB ZC 200, AH ZL 100 HB 100 . Suy ra OH HA.HB 100 R .Chọn A. Câu 10: Mạc h điện xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với NB. Đoạn AM điện trở thuần R 10 mắc nối tiếp với tụ điện. Đoạn MB chỉ có cuộn cảm thuần. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số không đổi thì dòng điện trong biểu thức i 5 2cos(100 t 3 / 4)(A) , i chậm pha hơn u góc 450 và nhanh pha hơn điện áp tức thời trên AM một góc 450 . Biểu thức điện áp tức thời trên AM là: A. B.uA M 100 2cos(100 t / 2)(V ). uAM 100 2cos(100 t / 4)(V ). C. uAM 100cos(100 t / 4)(V ). D. uAM 100cos(100 t / 2)(V ). HD: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ:   Khi đó U chậm pha hơn U góc . AM 2 Ta có: U0R 5 2.10 50 2V UORC 2 100V. Khi đó uAM 100cos(100 t / 2)(V ). Chọn D.
  25. Câu 11: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với MB. Đoạn mạch AM chỉ có tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 0,25 / (H) và điên trở thuần R mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số không đổi thì dòng điện trong biểu thức i 2 2cos(100 t / 3)(A) , đồng thức điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị và bằng U. Biểu thức điện áp vào hai đầu đoạn mạch AB là: A. B.u 100 2cos(100 t / 2)(V ) u 100 2cos(100 t / 6)(V ) C. u 100cos(100 t / 2)(V ) D. u 100cos(100 t / 6)(V ) HD: Vẽ giản đồ vecto như hình vẽ. Ta có: ZL 25 U L IZL 50. Lại có: U UC U RL nên tam giác OAB đều. · 0 Khi đó U UC 2U L 100.HOB 30 . . u i 6 u 2 Vậy u 100 2cos(100 t / 2)(V ).Chọn A. Câu 12: Đặt điện áp u 200cos100 t(V ) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm AM chứa điện trở thuần R mắc nối tiếp với một tụ điện, MB chứa cuộn dây. Điện áp giữa hai điểm AM và giữa hai điểm MB lệch pha so với dòng điện lần lượt là AM và MB sao cho MB AM / 2 và U MB 3U AM . Biểu thức điện áp tức thời trên AM là : A. B.uA M 50 2cos(100 t / 3)(V ). uAM 50 2cos(100 t / 6)(V ). C. uAM 100cos(100 t / 3)(V ). D.uAM 100cos(100 t / 6)(V ).     HD: Theo giả thuyết ta có: OA U AM , AB U MB (cuộn dây có điện trở thuần r). Xét OAB vuông tại A có AB U tan ·AOB MB 3 ·AOB . OA U AB 3 Mặt khác OA OBcos 100 u 100cos(100 t / 3)(V ) 3 AM Chọn C. Câu 13: Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N ,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 trên đoạn AN có hiệu dụng là 100V và lệch pha với điện áp trên NB là5 / 6 . Biểu thức điện áp trên đoạn NB là uNB 50 6cos(100 t 2 / 3)(V ). Điện áp tức thời trên đoạn MB là: A. B.uM B 100 3cos(100 t 5 /12)(V ). uMB 100 3cos(100 t / 2)(V ).
  26. C. uMB 50 3cos(100 t 5 /12)(V ). D. uMB 50 3cos(100 t / 2)(V ). HD: Vẽ giản đồ vecto như hình bên. · 0 Ta có: uAN lệch pha 5 / 6 với uNB nên ANB 30 . Do AN 100, NB 50 3 ANB vuông tại B khi đó AMNB là hình chữ nhật suy ra M· BN 300 nên u nhanh pha so với MB 6 uNB và U MB U AN 100 do đó uMB 100 2cos(100 t / 2)(V ).Chọn B. Câu 14: 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 tức thời trên các đoạn mạch: uAN 100 2cos(100 t)(V ),uNB 50 6cos(100 t 2 / 3). Điện áp tức thời trên đoạn MB là: A. B.uM B 100 3cos(100 t 5 /12)(V ) uMB 100 3cos(100 t / 4)(V ) C. uMB 50 3cos(100 t 5 /12)(V ) D. uMB 50 3cos(100 t / 2)(V ) HD: Vẽ giản đồ như hình bên. 3 Ta có: AH AN sin 600 100 2. 50 6 U . 2 OR 2 2 Suy ra MB MN NB 100 3 UOMB . Lại có: M· BN 450 nên u nhanh pha so với u . MB 4 NB Do đó uMB 100 3cos(100 t 5 /12)(V ). Chọn A Câu 15: Đoạn mạch gồm một cuộn dây ghép nối tiếp với tụ điện. Khi mắc đoạn này vào nguồn xoay chiều, điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 100V, lệch pha so với dòng điện và lệch pha 6 2 so với điện áp nguồn. Điên áp hiệu dụng trên tụ và của nguồn lần lượt là: A. 100 3(V ) và 200VB. 200V và 100 3(V ) C. 60 3( Vvà) 100VD. 60(V) và 60 3(V ) HD: Vẽ giản đồ như hình bên. · 0 · 0 Ta có: AOB 30 OAC 60 ,OB  OC,Ud OB 100V. 0 Khi đó: OC OB tan 60 100 3;UC 200V.Chọn B.
  27. Câu 16: Đoạn mạch gồm một cuộn dây có điện trở thuần r ghép nối tiếp với một tụ điện. Khi mắc đoạn mạch này vào nguồn xoay chiều, dung kháng của tụ bằng 30,điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha so 3 với dòng điện, còn điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha so với điện áp nguồn. Điện trở r của cuộn 3 dây có giá trị nào? A. B.r 10 3. C.r D.30 . r 10. r 30 3. HD: Vẽ giản đồ như hình bên. Dễ thấy MN / / AB U L UC ZL ZC 30. . 0 Do đó r ZL cot 60 10 3. .Chọn A. Câu 17: Đặt điện áp u U 2cos(100 t / 6)V vào hai đầu đonạ mạch AB. Đoạn AB có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M ,N và B. Giữa hai điểm A và M chỉ có điện trở thuần R, giữa hai điểm M và N chỉ có cuộn dây có cảm kháng 100 có điện trở r 0,5R , giữa hai điểm N và B chỉ có tụ điện có dung kháng 200 . Điện áp hiệu dụng trên đoạn AN là 200(V). Điện áp tức thời trên đoạn MN và AB lệch pha nhau / 2 . Nếu biểu thức dòng điện trong mạch là i I 2cos(100 t i )A thì giá trị I và i lần lượt là A. 1A và B. / 3 A và 2 C. / 3 A và D. 1A và 2 / 4 / 4 HD: Vẽ giản đồ như hình bên. Ta có: ZC 2ZL NB 2AE nên tam giác NAB cân tại A. Khi đó AN AB 200V. Mặt khác KN 2EK, NB 2AE nên KB 2AK. 200 Do đó K· BA 300 AK AB tan 300 . 3 Đặt 2002 100 U x x 2002 (3x)2 x U 100V I 1A. r 3 3 L EN 100 3 AI, BI 100 I·AB 300 .Chọn A. 1 u 6 3 Câu 18: Mạch điện xoay chiều nối tiếp có bốn điểm theo thứ tự A, M,N và B chỉ có cuộn cảm thuần. Giữa hai điểm A và M chỉ điện trở thuần R, giữa hai điểm N và B chỉ có tụ điện có dung kháng 200 . Điện áp hiệu dụng trên đoạn AN và trên MB là 100V và 100 2V . Điện áp hiệu dụng trên tụ và trên cuộn cảm chênh lệch nhau 27V. Điện áp tức thời trên đoạn AN và MB lệch pha nhau 1050 . Điện áp dụng trên cuộn cảm và trên tụ lần lượt là
  28. A. 83V và 110VB. và 50 6V 50 2V C. 100V và 127V D. 50 6V và 50V. HD: Vẽ giản đồ như hình bên. Ta có:  1800 105 750. Khi đó : MBsin  AN sin 100 2 sin(75 ) 100sin . SHIFT CALC Suy ra: 450 ,  300. Khi đó BN 100 2cos300 50 6V. AN 100cos450 50 2V. Chọn B. Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp theo thứ tự đó. Điện áp hai đầu đoạn các mạch chứa LR và RC lần lượt có biểu thức: uLR 150cos(100 t / 3)V và uRC 50 6cos(100 t /12)V . ChoR 25 . Cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng A. 3,0AB. C. D. 2,7A 3 2A. 1,5 2A · 0 HD: Ta có: AOB RL RC 75 1 1 S OA.OBsin 450 OH.AB. OAB 2 2 Mặt khác AB OA2 OB2 2OA.OBcos750 . U Suy ra U OH I OR 3A. Chọn A. OR 2R . Câu 20: Nối cuộn cảm với một tụ điện có điện dung C để được đoạn mạch AB. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều có biểu thức u 120 2cos(100 t / 4)(V ) thì điện áp giữa hai bản tụ điện có giá trị hiệu dụng 120 3V và lệch pha / 6 so với điện áp hai đầu đoạn mạch. A. B.u 120 6cos(100 t 5 /12)(V ) u 120 2cos(100 t / 3)(V ) C. u 120 2cos(100 t 5 /12)(V ) D. u 120 6cos(100 t / 3)(V ) HD: Vẽ giản đồ như hình bên. Ta có: OH OC sin 300 60,CH 60 3 Suy ra BH 60 3 .Khi đó tam giác BOC cân tại O. Suy ra B· OC 1200 ,OB OC 120 3.
  29. 2 5 . Vậy u 120 6cos(100 t 5 /12)(V ). d 4 3 12 Chọn A. Câu 21: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm các đoạn mạch AM, MB mắc nối tiếp. Đoạn AM chỉ có cuộn cảm, đoạn MB có điện trở R với tụ điện, biết R ZC . Điện áp hiệu dụng giữa AM bằng 100 3V , I 0,5A. Điện áp tức thời trên AM và MB lệch pha nhau 1050 .Công suất tiêu thụ trên cuộn dây bằng A. 120WB. 75WC. 100WD. 200W HD: Vẽ giản đồ như hình bên. · 0 Do R ZC U R UC CMN vuông cân suy ra NMC 45 . Do đó ·AMB 1800 1050 450 300. PAM U AM Icos 75W.Chọn B. Câu 22: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm các đoạn mạch AM, MN, MB mắc nối tiếp. Đoạn AM chỉ có R, đoạn MN chỉ có tụ điện, đoạn NB chỉ có cuộn cảm thuần. Đặt điện áp xoay chiều 200V-50Hz vào hai đầu mạch AB thì điện áp tức thời trên AN và AB lệch pha nhau 900 , điện áp tức thời trên AB và NB 0 lệch pha nhau 45 . Tính điện áp hiệu dụng U R ? A. B.50 3V C.50 VD. 100 2V 50 2V HD: Vẽ giản đồ như hình bên. 0 Ta có: U R U sin 45 100 2V. Chọn C. Tài liệu này được trích từ chuyên đề khối 12 của Gv Đặng Việt Hùng – Gv Chuyên luyện thi môn Vật Lý Thầy cô có nhu cầu mua file word cả bộ Chuyên đề này vui lòng liên hệ sđt 0963.981.569
  30. Giá khuyến mại : 899.000 đ Link xem thử: Hoặc nhắn tin “ Cần xem thử lý ĐVH – tên gmail” gửi đến sđt trên