Đang tải... (xem toàn văn)
Các bài tập liên quan đến L,C biến thiên dùng phương pháp góc, đường tròn nhằm giúp các bạn học sinh có thêm phương pháp để giải quyết các bài toán mang tính Vận Dụng Cao lớp 12 môn Vật Lý. Dó là một số bài toán để rèn luyện kỹ năng
BÀI TỐN L,C BIẾN THIÊN- Dạng liên quan góc; đường tròn Câu 1: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu mạch AB hiệu điện xoay chiều có tần số f= 50Hz, giá trị hiệu dụng U=5V Khi C = C1 UAM=10V, UMB=14V Khi C = C2 UAM lớn Giá trị lớn gần giá trị sau đây? A 20V B 30V C 26V D 14V Câu 2: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa cuộn cảm có L biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện) Đặt vào hai đầu mạch AB hiệu điện xoay chiều có tần số f= 50Hz, giá trị hiệu dụng U=5V Khi L = L1 UAM=10V, UMB=14V Khi L = L2 UAM lớn Giá trị lớn gần giá trị sau đây? A 20V B 30V C 26V D 14V Câu 3: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu mạch AB hiệu điện xoay chiều có tần số f khơng đổi, giá trị hiệu dụng U=30V Khi C = C1 mạch có cộng hưởng, UMB=40V Khi C = C2 UAM lớn Giá trị lớn gần giá trị sau đây? A 20V B 30V C 42V D 14V Câu 4: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu mạch AB hiệu điện xoay chiều có tần số f không đổi, giá trị hiệu dụng U=30V Khi C = C1 UAM= 42V, UMB= 54V Khi C = C2 UAM = 2UMB Giá trị UMB gần giá trị sau đây? A 23V B 30V C 26V D 14V Câu 5: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu mạch AB hiệu điện xoay chiều có tần số f giá trị hiệu dụng U không đổi Khi C = C1 C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ có giá trị Khi C = C0 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại Độ lệch pha u i trường hợp φ1,φ2,φ0 Hệ thức là: A φ1+ φ2= φ0 B.φ1+ φ2= 2φ0 C φ1+ φ2= φ0 D φ1- φ2= 2φ0 Câu 6: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu mạch AB hiệu điện xoay chiều có tần số f khơng đổi, giá trị hiệu dụng U=120V Khi C = C1 điện áp uAM trễ pha 750 so với u Khi C = C2 điện áp uAM trễ pha 450 so với u Trong hai trường hợp trên, điện áp hiệu dụng hai tụ có giá trị Giá trị bằng: A 231,8V B 300V C 400,5V D 215,3V Câu 7: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu AB hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f không đổi Khi có cộng hưởng, cơng suất tiêu thụ mạch 100W Khi C = C0 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại, cơng suất tiêu thụ mạch 50W Khi C = C1 UAM = UMB, cơng suất tiêu thụ mạch băng bao nhiêu? A 85,4W B 120,2W C 50,7W D 200,5W Câu 8: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu AB hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f không đổi Khi có cộng hưởng, cường độ dịng điện có giá trị 10A Khi C = C0 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại, cường độ dòng điện hiệu dụng mạch 8A Khi C = C1 UAM = U, cường độ dòng điện hiệu dụng mạch bao nhiêu? A 12,3A B 20,4A C 5,6A D 9,6A Câu 9:Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa cuộn cảm có L biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện) Đặt vào hai đầu AB hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f khơng đổi Khi có cộng hưởng, cường độ dịng điện có giá trị 10A Khi L = L0 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, cường độ dịng điện hiệu dụng mạch 8A Khi L = L1 UAM = U, cường độ dòng điện hiệu dụng mạch bao nhiêu? A 12,3A B 20,4A C 5,6A D 9,6A Câu 10: Đặt điện áp u=U0cosωt (với U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm: điện trở, cuộn cảm tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C0 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại công suất mạch 50% công suất mạch có cộng hưởng Khi C = C1 điện áp hiệu dụng hai tụ điện có giá trị U1 trễ pha α1 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Khi C = C2 điện áp hai tụ điện có giá trị U2 trễ pha α2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Biết U2=U1 α2= α1+π/3 Giá trị α1là: A π/12 B π/6 C π/4 D π/9 Câu 11: Đặt điện áp u=U0cosωt (với U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm: điện trở, cuộn cảm tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ có giá trị 40V trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch góc α1 Khi C = C1 điện áp hiệu dụng hai tụ điện có giá trị giá trị 40V trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch góc α2 = α1+π/3 Khi C = C3, điện áp hiệu dụng hai tụ có giá trị lớn nhất, mạch tiêu tụ cơng suất 50% cơng suất cực đại mà tiêu thụ U gần với giá trị sau đây: A 35V B 28V C 33V D 46V Câu 12: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu AB hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f khơng đổi Khi C = C1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch góc α1 Khi C = C2 điện áp hiệu dụng hai tụ điện có giá trị giá trị 40V trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch góc α2 = α1+π/3 Điện áp hiệu dụng hai điểm A,M điện áp hiệu dụng hai điểm M,B lần α1 bẳng: A 0,364rad B 0,432rad C 0,223rad D 0,115rad Câu 13: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu AB hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f khơng đổi Khi C = C1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch góc α1; uMB= 50V Khi C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch góc α2 = α1+ π/2; uMB= 120V Trong hai trường hợp, điện áp hiệu dụng UAM lần U bằng: A 156,2V B 104,3V C 150,6V D 130,7V Câu 14: Đặt điện áp u=U0cosωt (với U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm: điện trở, cuộn cảm tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C0 cường độ dòng điện mạch sớm pha u φ1 (0< φ1< π/2) điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 45V Khi C= 3C0 cường độ dòng điện mạch trễ pha u φ2 = 0,5 π - φ1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 135V Giá trị U0 gần giá trị sau đây: A 95V B 75V C 64V D 130V Câu 15: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu AB hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 13V tần số f không đổi Khi C = C1 UAM =13V, UMB =24V Khi C = C2 UAM đạt cực đại Tỷ số C1/ C2 A B.2 C.1/3 D.1/2 Câu 16: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu AB hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 41V tần số f khơng đổi Khi C = C1 UAM =41V, UMB =80V Khi C = C2 UAM đạt cực đại Lúc giá trị hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm là: A 56,1V B.84,3V C.140,2V D.177,8V Câu 17: Mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (chứa tụ điện có điện dung C biến thiên) nối tiếp với đoạn mạch MB (gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần) Đặt vào hai đầu AB hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U =10V tần số f khơng đổi Khi C = C1 cường độ dịng điện mạch sớm pha u góc φ1, UAM =10√3V Khi C = C2 điện áp u sớm pha dịng điện góc φ2 = 0,5 π - φ1 Tỷ số C1/ C2 A B.2 C.1/3 D.1/2 Câu 18: Đặt điện áp u=U0cos(ωt) (U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L=L0 điện áp hiệu dụng L cực đại 200V; độ lệch pha điện áp hai đầu mạch so với cường độ dòng điện 𝜑0 Khi L= L1 điện áp hiệu dụng L 100√3 V; độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dịng điện 𝜑 Nếu 𝜑 = 2𝜑0 𝜑0 A 0,52 rad B -0,52 rad C 1,05 rad D.- 1,05 rad Câu 19: Đặt điện áp 𝑢 = 𝑈0 𝑐𝑜𝑠100𝜋𝑡 (𝑉)(𝑈0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạc mắc nối tiếp gồm điện trở R =100Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi được, cuộn cảm có độ tự cảm L Khi C=C0, điện áp C cực đại x, độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 𝜑0 Khi Khi C=C1 điện áp hiệu dụng C 0,2588x; độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dịng điện φ Nếu φ= -1,5𝜑0 L gần giá trị sau đây? A 0,96H B 0,75H C 1,05H D 0,55H Câu 20: Đặt điện áp u U 0cost (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L=L1 L=L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị; độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 0,52rad 1,05rad Khi L=L0 điện áp hai đầu cuộn cảm đạt cực đại; độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện Giá trị gần giá trị sau đây: A 0,41rad B, 1,57rad C 0,83rad D 0,26rad Câu 21: Đặt điện áp 𝑢 = 𝑈0 𝑐𝑜𝑠100𝜋𝑡 (𝑉)(𝑈0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạc mắc nối tiếp gồm điện trở R =150Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi được, cuộn cảm có độ tự cảm L Khi C=C1 C=C2 điện áp hiệu dụng tụ có giá trị; độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện – π/3 –π/6 Khi C=C0 điện áp hiệu dụng tụ đạt cực đại Giá trị L gần giá trị sau đây? A 1/π H B 0,5/ π H C 1,5/ π H D 2/ π H Câu 22: Đặt điện áp u U 0cost (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L=L0 điện áp hiệu dụng L đạt giá trị cực đại u sớm pha i π/6 Khi L=L1 điện áp L có giá trị hiệu dụng U1 sớm pha β1 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Khi L=L2 điện áp L có giá trị hiệu dụng U2 sớm pha β2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Biết U1= U2 β2= β1+π/3 Khi L=L1 độ lệch pha u so với i A π/6 B π/4 C π/3 D π/12 Câu 23: Đặt điện áp u = Uocosωt (Uo ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm: điện trở, cuộn cảm tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = Co điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại công suất đoạn mạch 50% công suất đoan mạch có cộng hưởng Khi C = C1 điện áp hai tụ điệncó giá trị hiệu dụng U1 trễ pha φ1 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Khi C = C2 điện áp hai tụ điệncó giá trị hiệu dụng U2 trễ pha φ2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Biết U2 = U1; φ2 = φ1 + Giá trị φ1 A B 12 C D Câu 24: Đặt điện áp 𝑢 = 𝑈0 𝑐𝑜𝑠100𝜋𝑡 (𝑉)(𝑈0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R =120Ω, tụ điện có điện dung C=1/(9π)mF cuộn cảm có độ từ cảm L thay đổi Điều chỉnh L=L1 ULmax Giá trị L sau UL= 0,99 ULmax(V)? A 3,5/π H B 0,21/π H C 0,31/π H D 3,1/π H