[2013] Bài tập Điện xoay chiều trong các đề thi thử Vật lí

Tăng Hải Tuân

Well-Known Member
Administrator
Hôm nay mình lập topic nhằm có một cái nhìn tổng quan về bài tập Điện xoay chiều trong các đề thi thử, đặc biệt là đề thi thử các trường Chuyên trên cả nước, mong các bạn tham gia nhiệt tình ^^!
Nội quy của topic như sau:
Thứ nhất: Thực hiện đúng nội quy của diễn đàn tại đây
Thứ hai: Các bài post phải đánh số thứ tự, và phải trình bày theo mẫu sau:
(có được bằng cách ấn vào nút LB trên khung soạn thảo)
Bài x. (Đề thi thử lần y, trường z)
Đề bài viết ở đây
A. Đáp án A viết ở đây
B. Đáp án B viết ở đây
C. Đáp án C viết ở đây
D. Đáp án D viết ở đây
Mã:
Chú ý
[b][color=blue]Bài x.[/color][/b] (Đề thi thử lần y, trường z)
Đề bài viết ở đây
[b][color=blue]A.[/color][/b] Đáp án A viết ở đây
[b][color=blue]B.[/color][/b] Đáp án B viết ở đây
[b][color=blue]C.[/color][/b] Đáp án C viết ở đây
[b][color=blue]D.[/color][/b] Đáp án D viết ở đây
Thứ ba: Phải giải quyết xong bài trước đó, rồi mới post bài tiếp theo.
 
Câu 31 (Chuyên Lê Quý Đôn)
Cuộn dây có điện trở thuần R , độ tự cảm L mắc vào điên áp xoay chiều $u=250\sqrt{2}\cos (100\pi t)$(V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuôn dây là 5A và i lệch pha so với u góc 60$^{0}$. Mắc nối tiếp cuộn dây với đoạn mạch X thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 3A và điện áp hai đầu cuộn dây vuông pha với điện áp hai đầu X. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X là.
A. $300W $
B. $300\sqrt{3}W $
C. $200 \sqrt{2}W $
D.$ 200W$
 
Câu 31 (Chuyên Lê Quý Đôn)
Cuộn dây có điện trở thuần R , độ tự cảm L mắc vào điên áp xoay chiều $u=250\sqrt{2}\cos (100\pi t)$(V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuôn dây là 5A và i lệch pha so với u góc 60$^{0}$. Mắc nối tiếp cuộn dây với đoạn mạch X thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 3A và điện áp hai đầu cuộn dây vuông pha với điện áp hai đầu X. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X là.
A. $300W $
B. $300\sqrt{3}W $
C. $200 \sqrt{2}W $
D.$ 200W$
Ta có : $$\begin{cases} \dfrac{Z_L}{r} = \tan 60 = \sqrt{3} \\ r^2+Z_L^2=50^2 \end{cases}$$
$$\Rightarrow Z_L=25\sqrt{3} , r=25$$
Gọi đoạn $X$ có $R_1,L_1,C$ với $x=Z_{L_1}-Z_C$
Ta sẽ có hệ : $$\begin{cases} (R_1+r)^2+(x-Z_L)^2= Z^2 = \dfrac{250^2}{9} \\ \dfrac{x}{R_1} = \dfrac{1}{\sqrt{3}} \end{cases}$$
Thay số vào, giải hệ ra ta được $R_1=\dfrac{100}{\sqrt{3}}$
$$\Rightarrow P_X = I^2.R_1 = 9.\dfrac{100}{\sqrt{3}} =300\sqrt{3}W$$
Vậy chọn B. :D
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
U 1 chiều:
K mở: Mạch hở số chỉ vôn kế là điện áp đầu mạch $\rightarrow U_{AB} = 100V$
K đóng: $\dfrac{U_L}{U_R} = \dfrac{25}{75} \rightarrow 3r = R$
$r$ là điện trở trong của cuộn dây

U xoay chiều:
Do khi K mở hay đóng thì dòng điện có cùng 1 giá trị nên ta có: $2Z_L = Z_C$
Điện áp giữa hai đầu vôn kế lệch nhau $90^0$ nên:
$\dfrac{Z_L}{r} = \dfrac{r}{Z_C - Z_L} = \dfrac{r}{Z_L}$
$\rightarrow r = Z_L \rightarrow Z_C = 2r$

Vậy: $\cos\phi = \dfrac{r + 3r}{\sqrt{17r^2}} = \dfrac{4}{\sqrt{17}}$

Chọn A
Tại sao khi k mở số chỉ vôn kế lại là điện áp hai đầu mạch??
Mình tưởng khi k mở thì do có tụ điện nên sẽ không có dòng điện qua AB??
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài 32:(Chuyên Lê Quý Đôn-Lần 3)
Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp,biết $R=\dfrac{50}{\sqrt{3}}\Omega $.Điện ắp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có dạng $u=U\sqrt{2}\cos 100\pi tV$ ,mạch có l biến đổi được.Nếu $L=\dfrac{1}{\pi }$(H) thì ${{U}_{LC}}=U\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ và mạch có tính dung kháng.Để ${{U}_{LC}}=0$ thì độ tự cảm có giá trị bắng:
A. $L=\dfrac{2}{\pi }$
B. $L=\dfrac{3}{\pi }$
C. $L=\dfrac{3}{2\pi }$
D. $L=\dfrac{1}{2\pi }$
 
Bài 32:(Chuyên Lê Quý Đôn-Lần 3)
Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp,biết $R=\dfrac{50}{\sqrt{3}}\Omega $.Điện ắp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có dạng $u=U\sqrt{2}\cos 100\pi tV$ ,mạch có l biến đổi được.Nếu $L=\dfrac{1}{\pi }$(H) thì ${{U}_{LC}}=U\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ và mạch có tính dung kháng.Để ${{U}_{LC}}=0$ thì độ tự cảm có giá trị bắng:
A. $L=\dfrac{2}{\pi }$
B. $L=\dfrac{3}{\pi }$
C. $L=\dfrac{3}{2\pi }$
D. $L=\dfrac{1}{2\pi }$
Ta có : $Z_{L_1} = 100 \Omega$
Đặt $|Z_C - Z_{L_1}| = x$
Do $U_{LC}=U\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ nên ta có : $$\dfrac{x}{\sqrt{x^2+\dfrac{50^2}{3}}} = \dfrac{\sqrt{3}}{2}$$
Giải ra ta được $x=50$
Do mạch có tính dung kháng nên $Z_C = 150 \Omega$
Để $U_{LC}=0$ thì $Z_L=Z_C =150 \Omega$
Nên $L = \dfrac{3}{2\pi}$
Chọn C. :D
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài toán 33 - Tứ kỳ lần 3
Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha có 5 cặp cực từ vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R=100Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm $L=\dfrac{41}{6\pi }$ và tụ điện có điện dung $C=\dfrac{10^{-4}}{3\pi }$. Tốc độ rôto của máy có thể thay đổi được. Khi tốc độ rôto của máy là n hoặc 3n thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị I. Giá trị của n bằng
A. 10 vòng/s
B. 15 vòng/s
C. 20 vòng/s
D. 5 vòng/s
 
Bài toán 33 - Tứ kỳ lần 3
Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha có 5 cặp cực từ vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R=100Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm $L=\dfrac{41}{6\pi }$ và tụ điện có điện dung $C=\dfrac{10^{-4}}{3\pi }$. Tốc độ rôto của máy có thể thay đổi được. Khi tốc độ rôto của máy là n hoặc 3n thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị I. Giá trị của n bằng
A. 10 vòng/s
B. 15 vòng/s
C. 20 vòng/s
D. 5 vòng/s
Ta có:
$\dfrac{U.n}{\sqrt{R^{2}+\left(Z_{L}-Z_{C}\right)^{2}}}=\dfrac{U.3n}{\sqrt{R^{2}+\left(3Z_{L}-\dfrac{Z_{C}}{3}\right)^{2}}}$

$\Rightarrow 8R^{2}+\dfrac{80}{9}.Z_{C}^{2}-16.\omega L.\dfrac{1}{\omega C}=0

\Rightarrow Z_{C}=600$
$\Rightarrow \omega =50\pi \Rightarrow f=n.p=25Hz\Rightarrow n=5$
Chọn D
 
Bài toán 34 - Tứ Kỳ lần 3
Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức $u=U\sqrt{2}\cos(\omega t)$ (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị sao cho điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt cực đại, giá trị đó bằng 10V. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu L bằng 6,4V. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng:
A. 0,64
B. 0,36
C. 0,7
D. 0,8
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài toán 34 - Tứ Kỳ lần 3
Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức $u=U\sqrt{2}\cos(\omega t)$ (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị sao cho điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt cực đại, giá trị đó bằng 10V. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu L bằng 6,4V. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng:
A. 0,64
B. 0,36
C. 0,7
D. 0,8
Ta có C thay đổi để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại thì:
$$U_{C}^{2}-U_{L}.U_{C}-U^{2}=0\Rightarrow U=6V.$$
$$U_{C max}^{2}=U^{2}+U_{R}^{2}+U_{L}^{2}.$$

$$\Rightarrow U_{R}=4,8V
\cos\varphi =\dfrac{U_{R}}{U}=0,8.$$
Chọn D
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài 35. (Đề thi thử chuyên đại học vinh, lần 3)
Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây thuần cảm $L_{0}$, đoạn mạch $X$ và tụ điện có điện dung $C_{0}$ mắc nối tiếp theo thứ tự trên. Điện áp hai đầu $(L_{0}, X)$ và hai đầu $(X, C_{0})$ lần lượt là $u_{1}=100\cos\omega t(V)$ và $u_{2}=200\cos(\omega t-\dfrac{\pi }{3})(V)$. Cho biết $\omega =\dfrac{1}{\sqrt{L_{0}C_{0}}}$. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch $X$ là
A. $50\sqrt{2}V$
B. $25\sqrt{14}V$
C. $100\sqrt{2}V$
D. $25\sqrt{6}V$
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài 35. (Đề thi thử chuyên đại học vinh, lần 3)
Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây thuần cảm $L_{0}$, đoạn mạch $X$ và tụ điện có điện dung $C_{0}$ mắc nối tiếp theo thứ tự trên. Điện áp hai đầu $(L_{0}, X)$ và hai đầu $(X, C_{0})$ lần lượt là $u_{1}=100\cos\omega t(V)$ và $u_{2}=200\cos(\omega t-\dfrac{\pi }{3})(V)$. Cho biết $\omega =\dfrac{1}{\sqrt{L_{0}C_{0}}}$. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch $X$ là
A. $50\sqrt{2}V$
B. $25\sqrt{14}V$
C. $100\sqrt{2}V$
D. $25\sqrt{6}V$

Mạch $Z_{L_0} = Z_{C_0}$ nên ta có:
$\vec{U_1} + \vec{U_2} = 2 \vec{U_X} + \vec{U_{L_0}} + \vec{U_{C_0}} = 2 \vec{U_X}$

$\rightarrow 4.U_X^2 = U_1^2 + U_2^2 + 2.U_1U_2.\cos60^0$
$\rightarrow U_X = 50\sqrt{7}$

Vậy chọn B
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Câu 36 (Chuyên ĐHV-Lần 3): Một khung đây gồm $50$ vòng dây quay trong từ trường đều có vecto cảm ứng từ $\vec{B}$ vuông góc với trục quay của khung với tốc độ $1800$ (vong/phút). Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây của khung là $2.10^{-4}(Wb)$. Tại thời điểm $t=0$, vecto $\vec{B}$ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Sau $\dfrac{1}{4}$ chu kì đầu tiên thì độ lớn suất điện động trung bình xuất giện trong khung dây là
A. $1,88(V)$
B. $0,94(V)$
C. $1,2(V)$
D. $2,3(V)$

LẦN MẤY?
admin
 
Câu 37 (Tứ Kỳ-Hải Dương): Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức $u=U\sqrt{2}\cos2\pi ft$ ($U$ không đổi, tần số $f$ thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch $AB$ gồm đoạn mạch $AM$ nối tiếp đoạn mạch $MB$. Đoạn mạch $MB$ chỉ có điện trở thuần $R$, đoạn mạch $MB$ có cuộn cảm thuần $L$ và tụ điện $C$ mắc nối tiếp. Khi tần số $f$ có giá trị $f_1,f_2$ và $f_3$ (với $f_1 < f_2 < f_3$) thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị lần lượt là $I_1,I_2$ và $I_3$ (với $I_1=I_3 < I_2$). Đối với đoạn mạch điện đã cho. Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Tại tần số $f_1$ cường độ dòng điện sớm pha hơn điện áp tức thời hai đầu mạch
B. Tại tần số $f_2$ mạch điện xảy ra công hưởng điện.
C. Khi tăng tần số từ $f_1$ đến $f_3$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai điểm $AM$ có mộ giá trị cực đại bằng $U$
D. Khi tăng tần số từ $f_1$ đến $f_3$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai điểm $MB$ có mộ giá trị cực tiểu bằng $0$
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Câu 36 (Chuyên ĐHV-Lần 3): Một khung đây gồm $50$ vòng dây quay trong từ trường đều có vecto cảm ứng từ $\vec{B}$ vuông góc với trục quay của khung với tốc độ $1800$ (vong/phút). Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây của khung là $2.10^{-4}(Wb)$. Tại thời điểm $t=0$, vecto $\vec{B}$ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Sau $\dfrac{1}{4}$ chu kì đầu tiên thì độ lớn suất điện động trung bình xuất giện trong khung dây là
A. $1,88(V)$
B. $0,94(V)$
C. $1,2(V)$
D. $2,3(V)$

LẦN MẤY?
admin

Câu này ko có diện tích khung dây thì tính kiểu j vậy trời

Câu 37 (Tứ Kỳ-Hải Dương): Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức $u=U\sqrt{2}\cos2\pi ft$ ($U$ không đổi, tần số $f$ thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch $AB$ gồm đoạn mạch $AM$ nối tiếp đoạn mạch $MB$. Đoạn mạch $MB$ chỉ có điện trở thuần $R$, đoạn mạch $MB$ có cuộn cảm thuần $L$ và tụ điện $C$ mắc nối tiếp. Khi tần số $f$ có giá trị $f_1,f_2$ và $f_3$ (với $f_1 < f_2 < f_3$) thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị lần lượt là $I_1,I_2$ và $I_3$ (với $I_1=I_3 < I_2$). Đối với đoạn mạch điện đã cho. Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Tại tần số $f_1$ cường độ dòng điện sớm pha hơn điện áp tức thời hai đầu mạch
B. Tại tần số $f_2$ mạch điện xảy ra công hưởng điện.
C. Khi tăng tần số từ $f_1$ đến $f_3$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai điểm $AM$ có mộ giá trị cực đại bằng $U$
D. Khi tăng tần số từ $f_1$ đến $f_3$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai điểm $MB$ có mộ giá trị cực tiểu bằng $0$

Chọn B vì đồ thị là 1 đường parabol nên giá trị $f_2$ chưa chắc đã xảy ra cộng hưởng
A đúng vì khi đó $Z_C > Z_L$
C và Dđúng vì khi đó có giá trị $f_0$ để xảy ra cộng hưởng
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Câu 36 (Chuyên ĐHV-Lần 3): Một khung đây gồm $50$ vòng dây quay trong từ trường đều có vecto cảm ứng từ $\vec{B}$ vuông góc với trục quay của khung với tốc độ $1800$ (vong/phút). Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây của khung là $2.10^{-4}(Wb)$. Tại thời điểm $t=0$, vecto $\vec{B}$ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Sau $\dfrac{1}{4}$ chu kì đầu tiên thì độ lớn suất điện động trung bình xuất giện trong khung dây là
A. $1,88(V)$
B. $0,94(V)$
C. $1,2(V)$
D. $2,3(V)$

LẦN MẤY?
admin
Bài làm:
Hàm chứa trong từ thông có S rồi mà:
Phương trình suất điện động xuất hiện :
$$e=0,6 \pi \left(60 \pi t-\dfrac{\pi}{2}\right).$$
Tính ra giá trị cực đại là 1,88(V).
Tuy nhiên đầu bài yêu cầu giá trị trung bình:
Tính ra:
$$e_{tb} =\dfrac{\int\limits_{0}^{\dfrac{T}{4}} e dt}{\dfrac{T}{4}}.$$
Tính ra:
$$e_{tb}=1,2.$$
Chọn $C$.
P/s: Công thức trung bình mình có học ở sách cũ!
 

Quảng cáo

Back
Top