Thứ năm, 14/11/2024
IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 12 Vật lý 200 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều nâng cao

200 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều nâng cao

200 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều nâng cao (P4)

  • 9813 lượt thi

  • 30 câu hỏi

  • 30 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos(ωt+φ)(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L, tụ điện C và điện trở thuần R mắc nối tiếp. Tăng dần điện dung của tụ điện,  gọi t1, t2 và t3 là thời điểm mà giá trị hiệu dụng UL, UC và UR đạt cực đại. Kết luận nào sau đây đúng?

Xem đáp án

Chọn B

Ta có: UR = URmax và UL = ULmax khi ZL = ZC trong mạch có cộng hưởng điện để I = Imax

Do đó t1 = t3

UC = UCmax khi ZC = R2+ZL2ZL  = ZL +R2ZL  > ZL => t2>t1

Do đó:  t1 = t3 < t2


Câu 2:

Khi đặt dòng điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch điện trở thuần R mắc nối tiếp một tụ điện C thì biểu thức dòng điện có dạng: i1 = I0cos(ωt + π6)(A). Mắc nối tiếp thêm vào mạch điện cuộn dây thuần cảm L rồi mắc vào điện áp nói trên thì biểu thức dòng điện có dạng: i2 = I0cos(ωt - π3)(A). Biểu thức hai đầu đoạn mạch có dạng:

Xem đáp án

Chọn C

Giả sử: u=U0cos(ωt+φ). Gọi φ1, φ2 là góc lệch pha giữa u và i1, i2

Ta có: 

tanφ1=-ZCR  = tan(φ--π6 )  ; tanφ2=ZL-ZCR  = tan(φ+π3

Mặt khác cường độ dòng điện cực đại trong hai trường hợp như nhau nên:

=>ZC2=(ZL-ZC)2  => ZL = 2Z

Vì vậy: tanφ2=ZL-ZCR = ZCR = tan(φ+π3 ) => tan(φ-π6 ) = -tan(φ+π3 )

=> tan(φ-π6) + tan(φ+π3) = 0 => sin(φ -π3 + φ +π3) = 0

=> φ - π6 + φ +π3 = 0 => φ = - π3

Do đó: u=U0cos(ωt-π12 ) (V)


Câu 7:

Đặt hai điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Khi nối tắt tụ C thì điện áp hiệu dụng hai đầu R tăng dần và dòng điện trong hai trường hợp vuông pha với nhau. Hệ số công suất của mạch sau khi lối tắt C là:

Xem đáp án

Chọn C

Vì dòng điện trong hai trường hợp vuông pha với nhau nên: 

cos2φ2=sin2φ1

cos2φ2=1-cos2φ1 (1)

cosφ1=UR1Ucosφ2=UR2UUR2=UR13cosφ1=cosφ23(2)

Thay (2) vào (1) ta được:

cos2φ2=1-cos2φ23 =>cosφ2=32  


Câu 9:

Đặt điện áp u = 200cos100πt (V) vào đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R = 100 Ω, tụ điện có điện dung C = 15,9 µF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Biết công suất tiêu thụ của mạch là 100 W và cường độ dòng điện trong mạch sớm pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu mạch. Giá trị L1 của cuộn cảm và biểu thức cường độ dòng điện qua mạch được xác định:

Xem đáp án

Chọn B

P =U2Rcos2φ =>φ=-π4  (vì mạch chỉ chứa RC nên i sớm pha hơn u)

P = I2R => I = 1A

=> i =2 cos (100πt +π4 )

=> tan φ =ZL-ZCR  => L =1π (H)


Câu 13:

Hai đầu mạch điện RLC nối tiếp được mắc vào điện áp xoay chiều ổn định. Dòng điện qua mạch lệch pha 600 so với điện áp. Nếu ta tăng điện trở R lên hai lần và giữ các thông số không đổi thì:

Xem đáp án

Chọn D

Ban đầu dòng điện qua mạch lệch pha 600 so với điện áp

=>   | ZL-ZC | = 3R  ↔ Z = 2R

=> Công suất tiêu thụ của mạch là 

Khi  tăng điện trở lên 2 lần thì tổng trở của mạch là:

Z'=(2R)2+(ZL-ZC)2=R7

 

=> Công suất tiêu thụ của mạch  P = RI’2 = 2RU2Z2 =2U27R  (2)

Từ (1) và (2)   => P > P  => Công suất tiêu thụ của mạch tăng


Câu 14:

Trên một đèn có ghi 100V – 100W. Mạch điện sử dụng có U = 110V. Để đảm bảo đèn sang bình thường,phải mắc thêm vào mạch điện một điện trở bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn A.

Ta thấy điện áp sử dụng lớn hơn điện áp định mức của đèn, nên phải mắc thêm một điện trở nối tiếp với đèn.

Để đảm bảo đèn sáng bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: I=PđUđ=1A

Điện trở của toàn mạch là: Rm=1101=110Ω

Điện trở của đèn là: Rđ=Uđ2P=100Ω

Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn: R0 = Rm - Rđ = 10 Ω.


Câu 15:

Một đèn điện có ghi 110 V – 100 W mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch xoay chiều có u = 2202 sin100ωt (V). Để đèn sang bình thường, R phải có giá trị là bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn C

Ta thấy điện áp sử dụng lớn hơn điện áp định mức của đèn, nên phải mắc thêm một điện trở nối tiếp với đèn.

Để đảm bảo đèn sang bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: I  = 0,9A.

Điện trở của toàn mạch là: Rm = 2200,9 = 242  Ω.

Điện trở của đèn là: Rđ  = 121 Ω.

Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn: R0 = R - Rđ = 242-121=121 Ω.


Câu 16:

Mạch điện xoay chiều gồm có R = 20 Ω nối tiếp với tụ điện C = 12000π F. Tìm biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i, biết u = 602 cos100πt (V).

Xem đáp án

Chọn B

Dung kháng: ZC=1Cω=20Ω

Tổng trở của mạch là Z=R2+ZC2=202Ω

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I =UZ=60202 A

 

Độ lệch pha: tanφ = -ZCR  = -1 => φ=-π4.

Tức là i sớm pha hơn u một góc π4

Vậy biểu thức tức thởi của cường độ dòng điện là: i = 3cos(100πt + π4) (A).


Câu 17:

Mạch điện xoay chiều gồm có R = 30 Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần: L = 0,3π H. Cho điện áp tức thời giữa hai đầu mạch u = 1202cos100πt (V). Viết công thức của i.

 

Xem đáp án

Chọn A

Cảm kháng: ZL = Lω = 30 Ω

Tổng trở: Z=R2+ZL2 = 302  Ω

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I =I=UZ=120302=42 A.

Độ lệch pha: tanφ = ZLR = 1 => φ =π4 

Tức là i trễ pha hơn u một góc π4

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos(100πt - π4) (A).


Câu 18:

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm U= 40 V. Xác định ZL.

Xem đáp án

Chọn C.

Ta có: U2 = U2R + U2L => 

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = U/R = 40/40 = 1 A.

Cảm kháng: ZL = U: I = 40 : 1 = 40 Ω


Câu 19:

Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 30Ω,C = 15000πF, L = 0,2πH . Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 1202cos100πt (V). Viết biểu thức của i.

Xem đáp án

Chọn C

Áp dụng các công thức: ZC = 1Cω = 50 Ω; ZL = ωL = 20 Ω

Z=R2+(ZL-ZC)2=302Ω

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = U : Z =120 : 302=42A

Độ lệch pha:

tanφ=ZL-ZCR=-1φ=π4

Tức là i sớm pha hơn u một góc π4.

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos(100πt + π/4) (A)


Câu 20:

Mạch điện xoay chiều gồm có R = 40Ω, . Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 1202cos100πt (V). Viết biểu thức của i.

Xem đáp án

Chọn D

Áp dụng các công thức:

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = U:Z = 120:50 = 2,4A.

Độ lệch pha: 

tanφ=ZL-ZCR=-34φ-370-0,645 rad

Tức là i sớm pha hơn u một góc 0,645 rad.

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 2,42cos(100πt + 0,645) (A)


Câu 21:

Cho mạch điện xoay chiều gồm R = 20 Ω,  L = 0,2π H và C = 12000π F. Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cosωt (V), tính ω để trong mạch có cộng hưởng. Khi đó viết biểu thức của i.

Xem đáp án

Chọn D

Hiện tượng cộng hưởng khi:

Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại và dòng điện cùng pha với điện áp:

Imax = U:R = 402 :20 = 22 A và φ = 0.

Biểu thức của dòng điện: i = 4cos(100πt) (A).


Câu 22:

Chọn câu đúng:

Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40 Ω; 1Lω=30Ω; ωL = 30 Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 1202cos100πt (V). Biểu thức của dòng điện tức thời trong mạch là:

Xem đáp án

Chọn D.

Tổng trở của đoạn mạch là 

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = U : Z = 120 : 40 = 3A.

Độ lệch pha: tanφ=ZL-ZCR=0 => φ =0. Tức là i và u một góc cùng pha

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 32cos(100πt) (A)


Câu 23:

Đặt điện áp u = U0cos (100πt + π3)(V) vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm 12π (H). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 1002 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là:

Xem đáp án

Chọn A

ZL=50Ω

Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần thì

u2U02+i2I02=1 hay u2ZL2I02+i2I02=1 =>I0=u2ZL2+i2=23 A

i=23 cos (100πt+π3-π2) (A)

i=23cos (100-π6) (A)


Câu 25:

Cho mạch điện không phân nhánh R = 1003Ω, cuộn dây cảm thuần L và tụ điện có điện dung C=10-42π (F). Đặt vào hai đầu một hiệu điện thế u = 1002cos100πt. Biết điện áp ULC = 50V. Dòng điện nhanh pha hơn điện áp. Hãy tính L:

Xem đáp án

Chọn A

ta có ω=100π(rad/s), U=100V, ZC =200Ω

Điện áp hai đầu điện trở thuần là

UR=U2-ULC2=503 V

 

Cường độ dòng điện I=URR = 0,5A và ZLC =ULCI =100Ω

Dòng điện nhanh pha hơn điện áp nên ZL< ZC => ZC - ZL=100Ω

ZL= ZC -100 = 200 - 100 = 100Ω L=ZLω=0,318H


Câu 26:

Mạch RLC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 2π H, điện trở thuần R=100Ω và tụ điên có điện dung C=10-4π. Khi trong mạch điện có dòng điên xoay chiều i = 2cosωt (A) chạy qua thì hệ số công suất mạch là 22Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu mạch:

Xem đáp án

Chọn C

Ta có cosφ = R/Z

Vậy u= 200cos(100πt +π4) (A) hoặc u = 200cos(25πt - π4)(A)


Câu 27:

Cho mạch điện không phân nhánh R = 1003Ω, cuộn dây cảm thuần L và tụ điện có điện dung C=10-42π (F). Đặt vào hai đầu một hiệu điện thế u = 1002 cos100πt. Biết điện áp ULC = 50V. Dòng điện nhanh pha hơn điện áp. Viết biểu thức cường độ dòng điện i trong mạch.

Xem đáp án

Chọn C

Ta có ω =100π rad/s, U = 100V, ZC = 200Ω

Điện áp hai đầu điện trở thuần là

UR=U2-ULC2=503 V

 

Cường độ dòng điện I = URR = 0,5A và ZLC = ULCI = 100Ω

Dòng điện nhanh pha hơn điện áp nên ZL< ZC => ZC - ZL=100Ω

ZL=ZC - 100=200-100 = 100Ω

L=ZLω=0,318H

Độ lệch pha giữa u và i: tgφ =ZL-ZCR=-13 =>φ =-π6

 

=>i=0,52 cos(100πt +π6 ) (A)


Câu 30:

Một động cơ điện xoay chiều có điện trở dây cuốn là 32Ω mắc vào điện áp 220V thì sản ra công suất 43W. Biết hệ số công suất là 0,9. Tính cường độ dòng điện chạy trong động cơ:

Xem đáp án

Chọn B

I2r +Pđc= UI cosφ => 32I2 – 180I +43 = 0

Hai nghiệm I43/8 A hoặc I2 = 0,25A

Loại nghiệm I1 vì khi đó công suất hao phí = 924,5 W > Pcơ học = 43 W


Bắt đầu thi ngay

Bài thi liên quan


Có thể bạn quan tâm


Các bài thi hot trong chương