Trắc nghiệm vật lí lớp 12 có đáp án bài (12)

Bài 13 Các mạch điện xoay chiều Câu 1 Đặt một điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R = 100 thì cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch là 2 A Tìm hiệu điện thế hiệu dụng?[.]

Bài 13 Các mạch điện xoay chiều Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở R = 100 cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A Tìm hiệu điện hiệu dụng? A 200 V B 100 V C 150 V D 250 V Hướng dẫn giải Đáp án là: A Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch: I= U  U = IR = 2.100 = 200V R Câu 2: Đặt điện áp xoay chiều 200 V vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở R = 100  cường độ dòng điện hiệu dụng mạch là: A I = (A) B I = 2 (A) C I = (A) D I = (A) Hướng dẫn giải Đáp án là: C Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch: I= U 200 = = 2A R 100 Câu 3: Đặt điện áp u = U 0cos ( u t + u ) vào hai đầu đoạn mạch AB có điện trở R biểu thức dịng điện mạch i = I0cos ( i t + i ) ta có: A u  i B R = U0 I0 C u − i =  D u = i = Hướng dẫn giải Đáp án là: B Dịng điện xoay chiều có tần số với tần số điện áp xoay chiều: u = i  A sai Mạch điện chứa điện trở R tuân theo định luật ôm: R = U0  B đúng, I0 đồng thời u i pha với nên C, D sai (không thiết pha u i phải không)   Câu 4: Đặt điện áp u = 120 2cos 100t +  V vào hai đầu điện trở có R = 50  3  Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở là: A i = 2,4cos100t A   B i = 2,4 2cos 100t +  A 3    C i = 2,4cos 100t +  A 3    D i = 1,2 2cos 100t +  A 3  Hướng dẫn giải Đáp án là: B Đoạn mạch chứa điện trở có cường độ dòng điện cực đại: I0 = U0 120 = = 2,4 A R 50 Đoạn mạch chứa điện trở dịng điện ln pha với điện áp: u = i =  rad   Vậy phương trình dịng điện: i = 2,4 2cos 100t +  A 3  Câu 5: Một điện trở R = 50  mắc vào mạch điện xoay chiều có biểu thức hiệu điện u = 200 2cos100t (V) Xác định cường độ dòng điện mạch hiệu điện hai đầu mạch 200 V? A (A) B 2 (A) C (A) D (A) Hướng dẫn giải Đáp án là: A Cường độ dòng điện cực đại: I0 = U0 200 = = A R 50 Vì mạch chứa R nên u i pha với nhau, ta có mối liên hệ hai đại lượng pha: i u i 200 =  =  i = A I0 U 200 Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều có u = 120 2cos100t (V) vào hai đầu mạch điện gồm điện trở R mắc nối tiếp với bóng đèn 100 V - 100 W Muốn đèn sáng bình thường R có giá trị bao nhiêu? A 20 B 100 C 10 D 120 Hướng dẫn giải Đáp án là: A Đèn sáng bình thường hoạt động giá trị định mức ghi đèn Cường độ dòng điện chạy qua đèn đèn sáng bìnhthường: Id = Pd Ud = 100 = 1A 100 Đèn coi điện trở mắc nối tiếp với điện trở R nên cường độ dòng điện qua R: IR = Id = 1A Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở: UR = U − Ud = 120 − 100 = 20V  Giá trị R R = UR 20 = = 20 IR Câu 7: Đặt điện áp u = U 0cos (100t ) V (t đo giây) vào hai đầu tụ điện có 2.10−4 F Dung kháng tụ điện là: điện dung C = 3 A 150 B 200 C 300 D 67  Hướng dẫn giải Đáp án là: A Dung kháng tụ điện: ZC = 1 = = 150  −4 .C 2.10 100 3 Câu 8: Một tụ điện có điện dung C = 10−3 F mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp 2   u = 141,2cos 100t −  V Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua tụ có giá trị 4  là: A A B A C A D A Hướng dẫn giải Đáp án là: B Dung kháng tụ điện: ZC = 1 = −3 = 20  .C 10 100 2 Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch: 141,2 U I= = = 5A ZC 20 Câu 9: Một tụ điện mắc vào nguồn u = U 2cos (100t +  ) V cường độ chạy   qua mạch 2A Nếu mắc tụ vào nguồn u = Ucos 120t +  V cường độ hiệu 2  dụng qua mạch bao nhiêu? A 1, 2A B 1,2A C 2, 2A D 2,4A Hướng dẫn giải Đáp án là: A Khi tụ điện mắc vào nguồn u = U 2cos (100t +  ) V dòng điện hiệu dụng chạy mạch: I1 = U1 = U.1.C ZC1   Khi tụ điện mắc vào nguồn u = Ucos 120t +  V dòng điện hiệu dụng chạy 2  mạch: I2 = Lập tỉ lệ ta có: U2 U = 2 C ZC2 I1 U1 ZC2 U 1 100 = = = =  I = 1,2 2A U 2 I2 U ZC1 120   Câu 10: Đặt điện áp u = U0cos  t +  V vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện 4  cường độ mạch i = I0cos ( t +  ) Giá trị  bằng:  A − B  C − 3 D 3 Hướng dẫn giải Đáp án là: D Dòng điện mạch chứa tụ sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc   i = u +    3 = + = 4 Câu 11: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 200 V vào hai đầu tụ điện   cường độ mạch có biểu thức i = 2cos 100t +  A Khi cường độ dòng 3  điện i = A điện áp hai đầu tụ điện có độ lớn bằng: A 50 V B 50 V C 50 V D 100 V Hướng dẫn giải Đáp án là: D Đối với đoạn mạch chứa tụ điện điện áp hai đầu đoạn mạch vng pha với dịng điện qua mạch, ta có mối liên hệ sau: 2  u   i  1 1   +   =  u = U −   = 200 −   = 100 V 2 2  U   I0  2 Câu 12: Đặt vào hai đầu tụ điện có điện dung C = 2.10−4 F điện áp xoay 3 chiều Biết điện áp có giá trị tức thời 60 V dịng điện có giá trị tức thời A điện áp có giá trị tức thời 60 V dịng điện có giá trị tức thời A Hãy tính tần số dịng điện? A 100 Hz B 50 Hz C 125 Hz D 150 Hz Hướng dẫn giải Đáp án là: C Áp dụng công thức độc lập cho hai thời điểm ta có hệ phương trình:  60 2   u 2  i 2   +   =   + U U I            2  u   i   60    +  U  +  I  =   U       Ta có: 2  =1 I0  6  =1 I0   U = 120 V  I0 = 2 A I0 = U0 I0 = U 2fC  f = = ZC U 2C 2 2.10−4 120 2.2 3 = 125Hz   Câu 13: Đặt điện áp u = U0cos 100t +  V vào hai đầu tụ điện có điện dung 6  10−4 C= Ở thời điểm điện áp hai đầu tụ 100 V cường độ dịng điện 2 qua tụ 0,5 A Biểu thức cường độ dòng điện qua tụ là: 2   A i = cos 100t +  A     B i = 6cos 100t −  A 6    C i = 3cos 100t −  A 6    D i = cos 100t +  A 6  Hướng dẫn giải Đáp án là: A Dung kháng tụ: ZC = = 200  C Áp dụng hệ thức độc lập thời gian cho đoạn mạch chứa tụ điện: 2 2  100   u   i   u  2  = 1A   +   =  I0 = i +   = 0,5 +  I Z I Z 200  C  0  C   Dòng điện mạch sớm pha điện áp góc  i = u +   2 = rad 2   Vậy phương trình dịng điện: i = cos 100t +  A   Câu 14: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện có điện dung 0,1 mF điện  áp xoay chiều u = U 0cos (100t ) V Nếu thời điểm t1 điện áp 50 V cường độ dịng điện thời điểm t = t1 + 0,005 (s) là: A −0,5A B 0,5 A C 1,5 A D −1,5A Hướng dẫn giải Đáp án là: A Dung kháng tụ: ZC = = 100  C Phương trình cường độ dòng điện: i = U0   cos 100t +  A 100 2  Tại thời điểm t1 có: u1 = 50V = U 0cos (100t1 ) (1) Tại thời điểm t = t1 + 0,005 (s) cường độ dòng điện là: i2 = U0  U U  cos 100 ( t1 + 0,005) +  = cos (100t1 +  ) = − cos (100t1 ) (2) 100  100 100  Thay (1) vào (2) ta được: i = − u1 50 =− = −0,5 A 100 100 Câu 15: Đặt điện áp u = U 0cos (100t ) (V) (t đo giây) vào hai đầu cuộn dây có hệ số tự cảm L = A 150 H Cảm kháng cuộn dây là:  C 300 B 100 D 67  Hướng dẫn giải Đáp án là: B Cảm kháng cuộn dây: ZL = .L = 100 = 100  Câu 16: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V, tần số 50 Hz vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L giá trị cực đại cường độ dòng điện mạch A Độ tự cảm cuộn cảm A 0,45 H B 0,26 H C 0,32 H D 0,64 H Hướng dẫn giải Đáp án là: A Cảm kháng cuộn cảm: ZL = Độ tự cảm cuộn cảm: L = U 200 = = 100 2 I0 ZL 100 = = 0,45H  2.50 Câu 17: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi tần số f thay đổi Khi f = 60 Hz cường độ hiệu dụng qua L 2,4 A Để cường độ hiệu dụng qua L 3,6 A tần số dòng điện phải A 75 Hz B 40 Hz C 25 Hz D 50 Hz Hướng dẫn giải Đáp án là: B Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy mạch chứa L: I= U U = I ZL 2f.L f Khi tần số dòng điện f = 60 Hz dịng điện hiệu dụng: I1 = U U = ZL1 2f1.L Khi tần số dịng điện f dịng điện hiệu dụng: I2 = U U = ZL2 2f L Lập tỉ lệ ta có: I1 f 2,4 f =  =  f = 40 Hz I2 f1 3,6 60 Câu 18: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có cuộn cảm điện áp xoay chiều   có biểu thức u = U0cos  t −  V cường độ dịng điện mạch 6  i = I0cos ( t +  ) (A) Giá trị  là: A  = − 2 rad B  =  rad C  = − D  =  rad 2 rad Hướng dẫn giải Đáp án là: A Đoạn mạch chứa cuộn cảm dịng điện trễ pha i = u −  so với điện áp:    2 rad =− − =− Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều u = 200cos100t (V) vào hai đầu cuộn cảm cường độ dịng điện mạch có giá trị cực đại A Khi cường độ dịng điện i = 1A điện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn A 50 V B 50 V C 50 V D 100 V Hướng dẫn giải Đáp án là: D Đối với đoạn mạch chứa cuộn cảm điện áp hai đầu mạch vng pha với dịng điện qua mạch nên ta có mối liên hệ hai đại lượng vuông pha: 2  u   i   i  1   +   =  u = U −   = 200 −   = 100 V 2  U   I0   I0  Câu 20: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có cuộn cảm điện áp xoay chiều u = U 0cos (100t ) (V) Biết giá trị điện áp cường độ dòng điện thời điểm t1 u1 = 50 V,i1 = 2A ; thời điểm t u = 50V,i1 = − 3A Giá trị U là: A 50 V B 100 V C 55 V D 125 V Hướng dẫn giải Đáp án là: B Áp dụng công thức độc lập cho hai thời điểm t1 t ta có hệ phương trình:  50 2  2  u 2  i 2   +   =   +  =1 U I   U = 100V  U   I0  0          2 2 I0 = 2A  u   i   50   3  =1  U  +  I  =   +− U I       0   Câu 21: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 100 V vào hai đầu cuộn cảm cường độ dịng điện cuộn cảm có biểu thức i = 2cos (100t ) (A) Tại thời điểm điện áp có giá trị 50 V tăng cường độ dịng điện là: A A B − A C −1 A D A Hướng dẫn giải Đáp án là: B Mạch điện gồm cuộn cảm nên u sớm pha i góc    Suy phương trình điện áp: u = 100cos 100t +  V 2  Tại thời điểm u = 50V = 100t + U0 tăng nên góc pha   5 = −  100t = −  5  Khi cường độ dịng điện có giá trị: i = 2cos  −  = − A     Câu 22: Đặt điện áp u = U0cos 100t +  V vào hai đầu cuộn cảm có 3  độ tự cảm L = H Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 100 V  cường độ dòng điện qua cuộn cảm A Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm là:   A i = 6cos 100t +  A 6    B i = 6cos 100t −  A 6    C i = 3cos 100t −  A 6    D i = 3cos 100t +  A 6  Hướng dẫn giải Đáp án là: B Cảm kháng cuộn dây: ZL = L = 100 Áp dụng hệ thức độc lập thời gian cho đoạn mạch chứa cuộn cảm có: 2  100   u   i   u  2  = 6A   +   =  I0 = i +   = + I Z I Z 100  L  L  0   Dòng điện mạch trễ pha điện áp góc  i = u −      = − = − rad Vậy phương trình dịng điện chạy mạch:   i = 6cos 100t −  A 6  Câu 23: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có cuộn cảm có độ tự cảm 0, H  điện áp xoay chiều u = U 0cos (100t ) V Nếu thời điểm t1 điện áp 60 V cường độ dòng điện thời điểm t1 + 0,035 (s) có giá trị là: A −1,5 A B 1,25 A C 1,5 A D 2 A Hướng dẫn giải Đáp án là: A Cảm kháng cuộn cảm: ZL = L = 40 Phương trình cường độ dòng điện: i = U0   cos 100t −  A 40 2  Tại thời điểm t1 có: u1 = 60V = U 0cos (100t1 ) (1) Tại thời điểm t = t1 + 0,035 ( s ) cường độ dòng điện là: i2 = = U0   cos 100 ( t1 + 0,035) −  40 2  U0 U cos (100t1 + 3 ) = − cos (100t1 ) (2) 40 40 Thay (1) vào (2) ta được: i = − u1 60 = − = −1,5 A 40 40 Câu 24: Mạch điện X có phần tử có phương trình dịng điện hiệu điện     sau: i = 2cos 100πt +   (A) u = 200 2cos 100πt +   V 6 6   Hãy xác định phần tử độ lớn bao nhiêu? A ZL = 100Ω B ZC = 100Ω C R = 100Ω D R = 100 Ω Hướng dẫn giải Đáp án là: C Vì u i pha nên phần tử R R = U0 = 100Ω I0 Câu 25: Một đoạn mạch có cuộn cảm có hệ số tự cảm L = H mắc vào mạng   điện có phương trình dịng điện: i = 2cos(100πt + ) (A) Hãy viết phương trình hiệu điện hai đầu mạch điện? 2π   A uL = 200 cos 100πt +   V     B uL = 200 cos 100πt +  V 6  2π   C uL = 200 2cos 100πt +  V     D uL = 200 2cos 100πt +  V 6  Hướng dẫn giải Đáp án là: A   uL có dạng: uL = U0Lcos(100πt + + ) V  ZL = L = 100  Trong đó: I0 = 2A  U = I Z = 2.100 = 200V 0L L  ⇒ uL = 200cos(100πt + 2π ) V Câu 26: Một điện trở R = 100 Ω dùng dịng điện có tần số 50 Hz Nếu dùng dịng điện có tần số 100 Hz điện trở A giảm lần B tăng lần C không đổi D giảm lần Hướng dẫn giải Đáp án là: C Ta có: R = ρ.l ⇒ Giá trị R không phụ thuộc vào tần số mạch S Câu 27: Đặt điện áp u = U cos ( t ) vào hai đầu điện trở cường độ dịng điện qua R là: A i = B i = C i = D i = U0 cos ( t ) R U0 cos ( t ) 2R U0   cos  t +  R 2  U0   cos  t −  2 2R  Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: + u R luôn pha với i + Cường độ dòng điện cực đại: I0 = U0 R  Biểu thức cường độ dòng điện qua R là: i = U0 cos ( t ) R Câu 28: Một mạch điện xoay chiều có u điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch i cường độ tức thời qua mạch Chọn phát biểu sai? A u i biến thiên tần số B Mạch có điện trở u i vng pha C Mạch có cuộn cảm u sớm pha i góc D Mạch có tụ điện u trễ pha i góc   Hướng dẫn giải Đáp án là: B A, C, D B sai vì: mạch có điện trở u i pha với Câu 29: Chọn phát biểu sai: A Dòng điện xoay chiều qua điện trở R có tác dụng nhiệt B Điện áp hai đầu đoạn mạch có điện trở biến thiên điều hịa tần số với cường độ dòng điện C Cường độ dịng điện qua đoạn mạch có điện trở biến thiên điều hòa pha với điện áp D Nhiệt lượng tỏa điện trở tỉ lệ với cường độ hiệu dụng qua Hướng dẫn giải Đáp án là: D ... nối tiếp với bóng đèn 100 V - 100 W Muốn đèn sáng bình thường R có giá trị bao nhiêu? A 20 B 100 C 10 D 120  Hướng dẫn giải Đáp án là: A Đèn sáng bình thường hoạt động giá trị định mức ghi... có 2.10−4 F Dung kháng tụ điện là: điện dung C = 3 A 150 B 200 C 300 D 67  Hướng dẫn giải Đáp án là: A Dung kháng tụ điện: ZC = 1 = = 150  −4 .C 2.10 100 3 Câu 8: Một tụ điện có. .. Câu 12: Đặt vào hai đầu tụ điện có điện dung C = 2.10−4 F điện áp xoay 3 chiều Biết điện áp có giá trị tức thời 60 V dịng điện có giá trị tức thời A điện áp có giá trị tức thời 60 V dịng điện có