50 bài tập trắc nghiệm Cực trị của dòng điện xoay chiều chọn lọc, có đáp án (phần 1)



50 bài tập trắc nghiệm Cực trị của dòng điện xoay chiều chọn lọc, có đáp án (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 .

Ta có : ZL = 30Ω, r = 15 Ω, ZC = 10 Ω.

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Khi Pmax thì R = |ZL - ZC| ⇒ 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

Khi thay đổi R để Pmax thì

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn B.

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi thay đổi R để Pmax thì

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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)

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn D

Câu 7. Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm và tụ điện C có dung kháng ZC < ZL. 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

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Ta có: tan(φud - φuR) = ZL/r = √3 ⇒ ZL = r√3.

Để công suất tiêu thụ trên R lớn nhất:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Để công suất trên mạch lớn nhất: R + r = ZL = 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.

Để công suất tiêu thụ trên R lớn nhất: .

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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.

Để công suất tiêu thụ trên R lớn nhất:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Gọi ω1; ω2 là hai giá trị làm cho P không đổi, khi đó Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi ω thay đổi để UL max thì

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi ω thay đổi để UC max thì ω = ω2.

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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 uAB = 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.

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Để công suất tiêu thụ mạch lớn nhất thì R = |ZL - ZC|.

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

Theo Viet cho PT(1):

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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.

Ta có: Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi tần số f thay đổi thì Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án đạt được khi xảy ra cộng hưởng và Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án 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 UC max. Tính giá trị của UR khi đó?

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ta có : ZC = 100 Ω.

Thay đổi L để

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ta có: ZC = 200 Ω.

Thay đổi L để

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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.

Ta có : ZC = 60 Ω.

Thay đổi L để

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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 UL max thì UC = 200 V. Giá trị UL max

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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 URL

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

Ta có : ZC = 100 Ω.

Thay đổi L để

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn D.

Câu 21. Cho một đoạn điện mạch gồm điện trở R một cuộn dây thuần cảm có cảm kháng ZL 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 ZC thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ cực đại, ta có:

A. ZL = ZC        B. ZL = R + ZC

C. ZL = R - ZC        D. ZCZL = R2 + ZL2

Khi C thay đổi ta có :

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Khi C thay đổi ta có :

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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)

Ta có: ZL = 100 Ω.

Khi C thay đổi ta có :

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

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

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Thay đổi C ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn D.

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

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

KHÓA HỌC GIÚP TEEN 2002 ĐẠT 9-10 THI THPT QUỐC GIA

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com


mach-dien-xoay-chieu-co-r-l-c-f-thay-doi.jsp


Các loạt bài lớp 12 khác
Khóa học 12