50 bài tập trắc nghiệm Cực trị của dòng điện xoay chiều có lời giải (phần 1)

---

---

Với 50 bài tập trắc nghiệm Cực trị của dòng điện xoay chiều (phần 1) có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập trắc nghiệm Cực trị của dòng điện xoay chiều có lời giải (phần 1).

50 bài tập trắc nghiệm Cực trị của dòng điện xoay chiều có lời giải (phần 1)

Câu 1. Một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn dây có điện trở thuần 15 Ω, độ tự cảm L = 0,3/π tụ điện có điện dung 1/π (mF) và một biến trở R. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch ổn định 100 V – 50 Hz. Khi thay đổi R thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt giá trị cực đại là

A. 160 W        B. 144 W        C. 80 W        D. 125 W .

Lời giải:

Ta có : Z_L = 30Ω, r = 15 Ω, Z_C = 10 Ω.

Khi thay đổi R thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại là:

Chọn D.

Câu 2. Một mạch RLC mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ C. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều rồi điều chỉnh R đến khi công suất tiêu thụ của mạch cực đại. Khi đó độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu mạch và cường độ dòng điện có độ lớn là

A. π/2        B. π/3        C. π/4        D. π/6

Lời giải:

Khi P_max thì R = |Z_L - Z_C| ⇒ tan|φ| = 1 ⇒ |φ| = π/4 . Chọn C.

Câu 3. Một mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Điều chỉnh R đến khi công suất tiêu thụ của mạch cực đại thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng trên R và điện áp hiệu dụng trên toàn mạch là

A. 0,5        B. 1/√2        C. (√2)/4        D. (√2)/3

Lời giải:

Khi thay đổi R để P_max thì

Chọn B.

Câu 4. Một đoạn điện xoay chiều nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm có cảm kháng Z_L và tụ điện có dung kháng Z_C. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch u = U₀cosπt (V). Khi thay đổi R, công suất tiêu thụ của mạch lớn nhất bằng

Lời giải:

Khi thay đổi R để P_max thì

Chọn D.

Câu 5. Một đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với một tụ điện C, điện áp giữa 2 đầu đoạn mạch có biểu thức u = Ucosωt (V). Điều chỉnh R đến giá trị để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại. Tính công suất cực đại đó

A. ωCU²/2        B. ωCU²/√2

C. ωCU²        D. 0,25ωCU²

Lời giải:

Điều chỉnh R đến giá trị để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại.

Chọn D.

Câu 6. Cho một đoạn mạch nối tiếp gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1/π (H), tụ điện có điện dung không thay đổi C và một biến trở R. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định có giá trị hiệu dụng 200 V, tần số 50 Hz. Thay đổi giá trị của biến trở R thấy công suất tiêu thụ cực đại trong đoạn mạch là 200 W. Điện dung C trong mạch có giá trị

A. 10/π (μF)        B. 100/π (μF)

C. 25/π (μF)        D. 50/π (μF)

Lời giải:

Thay đổi R để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại ⇒ R = |Z_L - Z_C|

Chọn D

Câu 7. Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm và tụ điện C có dung kháng Z_C < Z_L. Khi điều chỉnh R thì ta thấy với R = 100 Ω thì công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và khi đó dòng điện lệch pha góc π/6 so với điện áp hai đầu mạch. Giá trị điện trở r của cuộn dây là

A. 50 Ω.        B. 100 Ω.

C. 50√3 Ω        D. 50√2 Ω

Lời giải:

Ta có:

Chọn A.

Câu 8. Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r. Khi điều chỉnh R thì với R = 20 Ω thì công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và khi đó điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha góc π/3 so với điện áp hai đầu điện trở. Phải điều chỉnh R đến giá trị bằng bao nhiêu thì công suât tiêu thụ trên mạch cực đại?

A. 10 Ω.        B. 7,3 Ω.        C. 10√3 Ω        D. 10√2 Ω

Lời giải:

Ta có: tan(φ_ud - φ_uR) = Z_L/r = √3 ⇒ Z_L = r√3.

Để công suất tiêu thụ trên R lớn nhất:

Để công suất trên mạch lớn nhất: R + r = Z_L = r√3 ⇒ R = 7,3 (Ω). Chọn B.

Câu 9. Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r và tụ C mắc nối tiếp. Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất, khi đó điện áp hai đầu đoạn mạch lớn gấp 1,5 lần điện áp hai đầu điện trở. Hệ số công suất của mạch khi đó là

A. 0,75.        B. 0,67.        C. 0,5.        D. 0,71.

Lời giải:

Để công suất tiêu thụ trên R lớn nhất: .

Chọn A.

Câu 10. Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r = 2 Ω và tụ C. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u = 20√2cos(100πt) V. Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và có giá trị bằng 8 W, giá trị của R khi đó là

A. 8 Ω.        B. 3 Ω.        C. 18 Ω.        D. 23 Ω.

Lời giải:

Để công suất tiêu thụ trên R lớn nhất:

Chọn D.

Câu 11. Cho mạch điện gồm RLC mắc nối tiếp, tần số góc ω có thể thay đổi. Khi điều chỉnh cho ω nhận các giá trị lần lượt bằng 40; 50; 54; 56; 60 rad/s thì công suất tiêu thụ trên mạch nhận giá trị tương ứng P₁; P₂; P₃; P₄; P₅. Biết rằng P₁ = P₄, tính giá trị lớn nhất trong các giá trị P ở trên?

A. P₂         B. P₃        C. P₄        D. P₅

Lời giải:

Gọi ω₁; ω₂ là hai giá trị làm cho P không đổi, khi đó

Gọi ω₀ là giá trị làm cho P đạt max, khi đó

Do đó P₂ là giá trị lớn nhất. Chọn A.

Câu 12. Đặt điện áp xoay chiều u = U₀cos(ωt) có U₀ không đổi và ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu C đạt được giá trị lớn nhất (hữu hạn) thì giá trị của tần số ω là

Lời giải:

Khi ω thay đổi để U_{L max} thì

Khi ω thay đổi để U_{C max} thì ω = ω₂.

Ta có:

Chọn D.

Câu 13. Cho mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp, với là biến trở, L và C không đổi. Điện áp hai đầu đoạn mạch AB là u_AB = 100√2cos(πt) V. Gọi R₀ là giá trị của biến trở để công suất cực đại. Gọi R₁, R₂ là 2 giá trị khác nhau của biến trở sao cho công suất của mạch là như nhau. Mối liên hệ giữa hai đại lượng này là:

A. R₁R₂ = R₀².        B. R₁R₂ = 3R₀².

C. R₁R₂ = 4R₀².        D. R₁R₂ = 2R₀².

Lời giải:

Ta có:

Để công suất tiêu thụ mạch lớn nhất thì R = |Z_L - Z_C|.

Do P không đổi nên R₁, R₂ là nghiệm của PT (1).

Theo Viet cho PT(1):

Chọn A.

Câu 14. Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp. Cho L = 1/π² (H), C = 100 (μF). Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u = 100cos(2πft) V, trong đó tần số f thay đổi được. Khi công suất trong mạch đạt giá trị cực đại thì tần số là

A. f = 100 Hz.        B. f = 60 Hz.

C. f = 100π Hz.        D. f = 50 Hz.

Lời giải:

Ta có:

Khi tần số f thay đổi thì đạt được khi xảy ra cộng hưởng và Chọn D.

Câu 15. Cho mạch điện gồm RLC mắc nối tiếp với R = 50√3 Ω; L = 1/(2π) H; C = 10^-4/(2π) F tần số f có thể thay đổi được. Điện áp hai đầu mạch có dạng u = 200√2cos(ωt) V. Thay đổi tần số để điện áp hiệu dụng U_{C max}. Tính giá trị của U_R khi đó?

A. U_R = 175 (V)        B. U_R = 100√3 (V)        C. U_R = 100√3 (V)        D. U_R = 50 (V)

Lời giải:

Chọn A.

Câu 16. Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC có R = 50√3 Ω, C = 10^-4/π F, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200√2cos(100πt) V. Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch RL cực đại thì giá trị của L là

Lời giải:

Ta có : Z_C = 100 Ω.

Thay đổi L để

Chọn A.

Câu 17. Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, điện áp hai đầu mạch điện là u = 200√2cos(100πt - π/6) V , điện trở R = 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, tụ điện có C = 50/π (μF). Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại thì độ tự cảm của cuộn dây và giá trị cực đại đó sẽ là

Lời giải:

Ta có: Z_C = 200 Ω.

Thay đổi L để

Chọn A.

Câu 18. Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC có R = 30√3 Ω; C = 5.10^-4/(3π) F, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là u = 100√6cos(100πt + π/3) V.Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch RL cực đại, giá trị đó bằng

A. 210 V        B. 100 V        C. 300 V        D. 200 V.

Lời giải:

Ta có : Z_C = 60 Ω.

Thay đổi L để

Chọn C.

Câu 19. Cho mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp. Cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều ổn định u = 50√10cos(100πt) (V). Điều chỉnh độ tự cảm để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại là U_{L max} thì U_C = 200 V. Giá trị U_{L max} là

A. 150 V.        B. 300 V.        C. 100 V.        D. 250 V.

Lời giải:

Chọn D.

Câu 20. Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC có R = 50√3 Ω; C = 10^-4/π F, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200√2cos(100πt) V.Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch RL cực đại thì giá trị cực đại của điện áp U_RL là

A. 100√3 V        B. 100/√3 V        C. 200/√3 V        D. 200√3 V

Lời giải:

Ta có : Z_C = 100 Ω.

Thay đổi L để

Chọn D.

Câu 21. Cho một đoạn điện mạch gồm điện trở R một cuộn dây thuần cảm có cảm kháng Z_L và có tụ xoay mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi. Khi dung kháng của tụ là Z_C thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ cực đại, ta có:

A. Z_L = Z_C        B. Z_L = R + Z_C

C. Z_L = R - Z_C        D. Z_CZ_L = R² + Z_L²

Lời giải:

Khi C thay đổi ta có :

Chọn D.

Câu 22. Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm: điện trở 20 Ω cuộn dây có cảm kháng 100 Ω có điện trở thuần 30 Ω và tụ xoay có điện dung. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại dung kháng bằng

A. 104 Ω        B. 125 Ω        C. 120 Ω        D. 20 Ω

Lời giải:

Khi C thay đổi ta có :

Chọn B.

Câu 23. Một cuộn dây có điện trở thuần 100 Ω có độ tự cảm 1/π H mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung thay đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định có tần số 50Hz. Tính điện dung của tụ để điện áp hiệu dụng trên nó cực đại.

A. 1/(2π) (mF)        B. 0,1/(2π) (mF)

C. 1/π (mF)        D. 0,1/π (mF)

Lời giải:

Ta có: Z_L = 100 Ω.

Khi C thay đổi ta có :

Chọn B.

Câu 24. Một đoạn mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp vào nguồn có điện áp hiệu dụng không đổi, có tần số f = 55Hz hệ số tự cảm L = 0,3 H và điện trở R = 45 Ω. Điện dung có tụ xoay C bằng bao nhiêu để điện tích trên bản tụ điện đạt giá trị lớn nhất?

A. 23,5 μF        B. 33,77 μF

C. 26,9 μF        D. 27,9 μF

Lời giải:

Ta có:

Chọn D.

Câu 25. Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp. Cho L, R, ω không đổi. Thay đổi C đến khi C = C₀ thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn cảm L đạt giá trị cực đại. Khi đó

Lời giải:

Thay đổi C ta có:

Chọn D.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

• Dạng 1: Mạch điện xoay chiều có R thay đổi

• Dạng 2: Mạch điện xoay chiều có L thay đổi

• Dạng 3: Mạch điện xoay chiều có C thay đổi

• Dạng 4: Mạch điện xoay chiều có f thay đổi

• Bài tập cực trị của dòng điện xoay chiều

• Bài tập cực trị của dòng điện xoay chiều (phần 2)

---

---

---