Bài tập VẬT LÝ hay và khó các chương

Từ vị trí lò xo không bị biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu 1 m/s thì thấy con lắc dao động tắt dần trong giới hạn đàn hồi của lò xo.. Va chạm là mềm.Sau va chạm cả hai vật cùng d

Trang 1

Sưu tầm: Cao Văn Tú Trường: ĐH CNTT&TT Thái Nguyên Email: caotua5lg3@gmail.com

Website: www.caotu.tk

TỔNG HỢP CÂU HỎI HAY VÀ KHÓ CÁC CHƯƠNG Chương 1:Dao động cơ

Câu 1: Một vật có khối lượng m1 = 1,25 kg mắc vào lò xo nhẹ có độ cứng k = 200 N/m, đầu kia của lò xo gắn chặt vào tường Vật và lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang có ma sát không đáng kể Đặt vật thứ hai có khối lượng m2 = 3,75 kg sát với vật thứ nhất rồi đẩy chậm cả hai vật cho lò xo nén lại 8 cm Khi thả nhẹ chúng ra, lò xo đẩy hai vật chuyển động về một phía Lấy 2=10, khi lò xo giãn cực đại lần đầu tiên thì hai vật cách xa nhau một đoạn là:

A 4   8(cm) B 2   4(cm) C 4   4(cm) D 16 (cm)

Câu 2: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ khối lượng 0,2 kg và lò xo có độ cứng k =20 N/m Vật nhỏ được đặt trên giá đỡ cố

định nằm ngang dọc theo trục lò xo Hệ số ma sát trượt giữa giá đỡ và vật nhỏ là 0,01 Từ vị trí lò xo không bị biến dạng, truyền cho vật vận tốc ban đầu 1 m/s thì thấy con lắc dao động tắt dần trong giới hạn đàn hồi của lò xo Lấy g = 10 m/s2

Độ lớn lực đàn hồi cực đại của lò xo trong quá trình dao động bằng

Câu 3: Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật M có khối lượng 400 g và lò xo có độ cứng là 40 N/m đang dao động điều

hòa trên mặt phẳng ngang nhẵn với biên độ 5cm Đúng lúc M qua vị trí cân bằng người ta dùng vật m có khối lượng 100g bay với vận tốc 50 cm/s theo phương thẳng đứng hướng xuống bắn vào M và dính chặt ngay vào M Sau đó M dao động với biên độ

A 2 5 cm B 2 2 cm C 2,5 5 cm D 1,5 5 cm

Câu 4: Một con lắc lò xo có độ cứng k=40N.m-1 đầu trên được giữ cố định còn phia dưới gắn vật m Nâng m lên đến vị trí

lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với biên độ 2,5cm Lấy g=10m/s2

.Trong quá trình dao động, trọng lực của m có công suất tức thời cực đại bằng

A.0,41W B.0,64W C.0,5W D.0,32W

Giải:

- Ta có độ biến dạng của lò xo tại VTCB là    l A 0,025 m Mà tại VTCB ta có

40.0, 025

0,1 10

dh

K l

g



- Vận tốc cực đại của vật m trong quá trình dao động: vmax A A K vmax 0, 025.20 0,5 / m s

m



- Công suất tức thời cực đại của trong lực tác dung lên m:

Pmax = mvmax = 0,5.0,1= 0,05W

Câu 5: Một con lắc lò xo đặt trên mặt phẳng nằm ngang gồm lò xo nhẹ, độ cứng k50N m/ , một đầu cố định, đầu kia gắn với vật nhỏ khối lượng m1100g Ban đầu giữ vật m tại vị trí lò xo bị nén 10 cm, đặt một vật nhỏ khác khối lượng 1

2 400

m  g sát vật m rồi thả nhẹ cho hai vật bắt đầu chuyển động dọc theo phương của trục lò xo Hệ số ma sát trượt 1

giữa các vật với mặt phẳng ngang 0,05 Lấy 2

10 /

g m s Thời gian từ khi thả đến khi vật m2dừng lại là:

Vật m2 sẽ rời khỏi m1 khi chúng đi qua vị trí mà lò xo không biến dạng(1/4 chu kỳ =/20(s)) Khi đó m2 có vận tốc thỏa

2 2







kA mgA v

mv  Tiếp sau đó m2 chuyển động chậm dần đều với gia tốc ag0,5m/s2 Vậy thời gian cần tìm t = ¼T + v/a = 2,06s Đáp án D

Câu 6 Con lắc lò xo gồm vật nặng M = 300g, lò xo có độ cứng k = 200N/m lồng vào một trục thẳng đứng như hình bên

Khi M đang ở vị trí cân bằng, thả vật m = 200g từ độ cao h = 3,75cm so với M Lấy g = 10m/s2

Bỏ qua ma sát Va chạm

là mềm.Sau va chạm cả hai vật cùng dao động điều hòa.Chọn trục tọa độ thẳng đứng hướng lên, gốc tọa độ là vị trí cân bằng của M trước khi va chạm, gốc thời gian là lúc va chạm Phương trình dao động của hai vật là :

Trang 2

A x  2 cos( 2  t   / 3 )  1 ( cm ) B x  2 cos( 2  t   / 3 )  1 ( cm )

C x  2 cos( 2  t   / 3 ) ( cm ) D x  2 cos( 2  t   / 3 ) ( cm )

Hướng dẫn:

+ Chọn mốc thế năng tại O (Vị trí cân bằng của M trước va chạm)

+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho m ta có :

s m gh

v mv

2



M m

mv V

V M m









 + Khi có thêm vật m vị trí cân bằng mới O’ cách O một đoạn : l  mg / k  1 cm

+ Như vậy hệ (m + M ) sẽ dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O’

cách O một đoạn 1cm

+ Phương trình dao động của hệ (m + M ) khi gốc tọa độ tại O có dạng là :x  A cos(  t   )  1

+ Tần số góc : 20 ( rad / s )

m M







+ Khi t = 0

V v

x





0

0 0



64 , 34 sin

0 1 cos

















A A

+ Giải hệ phương trình trên ta được :A = 2cm ;    / 3

+ Phương trình dao động là :x  2 cos( 2  t   / 3 )  1 ( cm )

Câu 7 Cho cơ hệ như hình bên Biết M = 1,8kg, lò xo nhẹ độ cứng k = 100N/m Một vật

khối lượng m = 200g chuyển động với tốc độ v0 = 5m/s đến va vào M (ban đầu đứng yên)

theo trục của lò xo Hệ số ma sát trượt giữa M và mặt phẳng ngang là μ = 0,2 Coi va chạm

hoàn toàn đàn hồi xuyên tâm Tốc độ cực đại của M sau khi lò xo bị nén cực đại là:

Hướng dẫn:

+ Chọn gốc tọa độ là vị trí lò xo bị nén cực đại, chiều dương sang phải

+ ĐL bảo toàn động lượng: mv0  mv1 Mv2 mv0  mv1 Mv2 (1)

+ Động năng bảo toàn:

2  2  2 (2) + Từ (1), (2) có: v2 = 2mv0

1

+ ĐL bảo toàn năng lượng:  

) ( 103 , 0 2

2 max 2

k

Mg x

kx Mg F

+ ĐL bảo toàn năng lượng:  

s m v

kx Mv

x l Mg l

k

/ 4994 , 0 2

2 ) (

2 2

2 max max

2

Câu 8: Có ba con lắc đơn cùng chiều dài cùng khối lượng cùng được treo trong điện trường đều có E thẳng đứng Con

lắc thứ nhất và thứ hai tích điện q1 và q2, con lắc thứ ba không tích điện Chu kỳ dao động nhỏ của chúng lần lượt là T1,

T2, T3 có 1 1 3; 2 5 3

T  T T  T Tỉ số 1

2

q

q là:

Câu 9. Một con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình li độ dài: s = 2cos7t (cm) (t : giây), tại nơi có gia tốc trọng trường g = 9,8 (m/s2) Tỷ số giữa lực căng dây và trọng lực tác dụng lên quả cầu ở vị trí cân bằng là

m

M

m

h

Trang 3

2

0 1

3 2 0 1 1 01

ax

max max

mg









Câu 10: Một thiên thể nọ có bán kính gấp m lần bán kính Trái Đất, khối lượng riêng gấp n lần khối lượng riêng Trái Đất

Với cùng một con lắc đơn thì tỉ số chu kì dao động nhỏ con lắc trên thiên thể nọ so với trên Trái Đất là

mn

Câu 11 Biết bán kính Trái đất là R = 6400km, hệ số nở dài là   2 105K1.Một con lắc đơn dao động trên mặt đất ở

250C Nếu đưa con lắc lên cao 1,28km Để chu kì của con lắc không thay đổi thì nhiệt độ ở đó là

Hướng dẫn:

+ Ở t1

0C trên mặt đất, chu kì dao động của con lắc là :

g

l

1 2  + Ở t2

0C và ở độ cao h, chu kì dao động của con lắc là :

h g

l

2  2 

+ Do

1

2 2

1 2

1

l

l g

g g

l g

l T

h









+ Mặt khác Ta có :

R

h h

R

R g

1

2















1

1 2 1

2

1

t

t l





(3)

+ Từ (1) (2) (3) ta rút ra : C

R

h t

t2 1 2  50



Câu 12: Một vật dao động điều hòa với phương trình x = A.cos(ωt) Tỉ số giữa tốc độ trung bình và vận tốc

trung bình khi vật đi được sau thời gian 3T/4 đầu tiên kể từ lúc bắt đầu dao động là

A 1/3 B 3 C 2 D 1/2

Vận tốc trung bình: 2 1

tb

2 1

v =

t t



 , Δx = x2 x1 là độ dời Vận tốc trung bình trong một chu kỳ luôn bằng không Tốc độ trung bình luôn khác 0: tb

2 1

S

v =

t  t trong đó S là quãng đường vật đi được từ t1 đến t2 Tốc độ trung bình: vtocdo = S = 3A = 4A

3T

4

(1); 3T

4 chu kỳ đầu vật đi từ x1 = + A (t1 = 0) đến x2 = 0 (t2 =

3T

4 ) (VTCB theo chiều dương)

Vận tốc trung bình: 2 1

van toc tb

2 1

3T

4

  (2) Từ (1) và (2) suy ra kết quả bằng 3

Câu 13: Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k = 2N/m, vật nhỏ khối lượng m = 80g, dao động trên mặt

phẳng nằm ngang, hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là μ = 0,1 Ban đầu kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn 10cm rồi thả nhẹ Cho gia tốc trọng trường g = 10m/s2 Tốc độ lớn nhất mà vật đạt được bằng

A 0,36m/s B 0,25m/s C 0,50m/s D 0,30m/s

Vật có tốc độ cực đại khi gia tốc bằng 0; tức là lúc F = F + F = 0 hl dh ms

lần đầu tiên tại N

ON = x  kx =  mg  x =  mg/k = 0,04m = 4cm

Khi đó vật đã đi được quãng đường S = MN = 10 – 4 = 6cm = 0,06m

Trang 4

Theo ĐL bảo toàn năng lượng ta có:

max

2 2 2  (Công của lực ma sát Fms =  mgS)

max

 0 , 1 0 , 08 10 0 , 06

2

04 , 0 2 2

1 , 0 2 2

08

,

max

v = 0,09  vmax = 0,3(m/s) = 30cm/s

Câu 14: Một con lắc lò xo đạt trên mặt phảng nằm ngang gồm lò xo nhẹ có một đầu cố định, đầu kia gắn với vật

nhỏ có khối lượng m Ban đầu vật m được giữ ở vị trí để lò xo bị nén 9cm Vật M có khối lượng bằng một nửa khối lượng vật m nằm sát m Thả nhẹ m để hai vật chuyển động theo phương của trục lò xo Bỏ qua mọi ma sát Ở thời điểm lò xo có chiều dài cực đại lần đầu tiên, khoảng cách giữa hai vật m và M là:

A 9 cm B 4,5 cm C 4,19 cm D 18 cm

Khi qua vị trí cân bằng, vận tốc 2 vật là v

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho quá trình hai vật chuyển động từ vị trí lò xo bị nén  l đến khi hai vật

Đến vị trí cân bằng, vật m chuyển động chậm dần, M chuyển động thẳng đều, hai vật tách ra, hệ con lắc lò xo chỉ còn m gắn với lò xo

Khi lò xo có độ dài cực đại thì m đang ở vị trí biên, thời gian chuyển động từ vị trí cân bằng đến vị trí biên là T/4

Khoảng cách của hai vật lúc này: Δx = x2 x = v.1 T A

4

  (2), với T = 2π m

k ;

m

k ,

Từ (1) và (2) ta được: Δx = k .Δ 2π m m . k .Δ = Δ π 1 Δ 1 = 4,19cm

1,5m l 4 k  k 1,5m l l 2 1,5  l 1,5

Chương 2 Sóng cơ học

Câu 15: Tại O có một nguồn phát sóng với với tần số f = 20 Hz, tốc độ truyền sóng là 1,6 m/s Ba điểm thẳng hàng A, B,

C nằm trên cùng phương truyền sóng và cùng phía so với O Biết OA = 9 cm; OB = 24,5 cm; OC = 42,5 cm Số điểm dao động cùng pha với A trên đoạn BC là

Câu 16: Một sóng cơ học lan truyền trên mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s

Hai điểm M và N thuộc mặt thoáng, trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau 26 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất Khoảng thời gian ngắn nhất sau đó điểm M hạ xuống thấp nhất là

HD:  = 12 cm ; MN

 =

26

12 = 2 +

1

6 hay MN = 2 +

6

 

Dao động tại M sớm pha hơn dao động tại N một góc

3



Dù g l ên hệ giữa da động điều hò v chuyển động tròn đều dễ dàn thấyy : Ở thời điểm t, uN = -a (xuống thấp nhất) thì uM = a

2

 và đang đi lên

 Thời gian tmin = 5T

6 =

60 12 , với T =1 1 s

f 10

Câu 1 Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 10 cm, dao động theo phương thẳng đứng

với phương trình lần lượt là uA = 3cos(40t + /6) (cm); uB = 4cos(40t + 2/3) (cm) Cho biết tốc độ truyền sóng là 40 cm/s Một đường tròn có tâm là trung điểm của AB, nằm trên mặt nước, có bán kính R = 4cm Số điểm dao động với biên

độ 5 cm có trên đường tròn là

A 30 B 32 C 34 D 36

Hướng dẫn

Phương trình sóng tại M do sóng tại A truyền đến là:

A R = 4cm O B

Trang 5

uAM = 3cos(40t +

6



- 2 d  1

 ) Phương trình sóng tại M do sóng tại B truyền đến là:

uBM = 4cos(40t + 2

3



- 2 d  2

 ) Phương trình sóng tổng quát tổng hợp tại M là:

uM = uAM + uBM = 3cos(40t +

6



- 2 d  1

 ) + 4cos(40t +

2 3



- 2 d  2

 ) Biên độ sóng tổng hợp tại M là: (Áp dụng công thức dao động điều hòa)

2



Biên độ sóng tổng hợp tại M bằng 5 khi: 2 2 1

2



2

d d

  

Do đó: d2 – d1 = k

2



;

Mà - 8  d2 – d1 8  - 8  k

2



 8  - 8  k  8 Tương tự tại hai điểm M và N ở hai đầu bán kính là điểm dao động với biên độ bằng 5cm

Nên số điểm dao động với biên độ 5cm là: n = 17x2 – 2 = 32

Câu 17: Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt nhau A, B cách nhau 20cm có tần số 50Hz Tốc độ truyền sóng trên

mặt nước là 1,5m/s Trên mặt nước xét đường tròn tâm A, bán kính AB Điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực

đại cách đường thẳng qua A, B một đoạn gần nhất là

A 18,67mm B 17,96mm C 19,97mm D 15,34mm

Hướng dẫn:

Bước sóng  = v/f = 0,03m = 3 cm

Xét điểm N trên AB dao động với biên độ

cực đại AN = d’1; BN = d’2 (cm)

d’1 – d’2 = k = 3k

d’1 + d’2 = AB = 20 cm

d’1 = 10 +1,5k

0≤ d’1 = 10 +1,5k ≤ 20

 - 6 ≤ k ≤ 6

 Trên đường tròn có 26 điểm dao động với biên độ cực đại

Điểm gần đường thẳng AB nhất ứng với k = 6 Điểm M thuộc cực đại thứ 6

d1 – d2 = 6 = 18 cm; d2 = d1 – 18 = 20 – 18 = 2cm

Xét tam giác AMB; hạ MH = h vuông góc với AB Đặt HB = x

h2 = d1

2

– AH2 = 202 – (20 – x)2

h2 = d2

2

– BH2 = 22 – x2

202 – (20 – x)2 = 22 – x2  x = 0,1 cm = 1mm

 h = d22 x2  202 1  399  19 , 97 mm Chọn đáp án C

Cách khác:

v

3

   ; AM = AB = 20cm

d

1

M



B



A

d

2

Trang 6

AM - BM = kBM = 20 - 3k

   kmax = 6BMmin = 2cm

AMB cân: AM = AB = 200mm; BM = 20mm

Khoảng cách từ M đến AB là đường cao MH của AMB:

h = 2 p p a p b p c     a b c

Câu 18 Hai điểm A, B nằm trên cùng một đường thẳng đi qua một nguồn âm và ở hai phía so với nguồn âm Biết mức

cường độ âm tại A và tại trung điểm của AB lần lượt là 50 dB và 44 dB Mức cường độ âm tại B là

Từ công thức I = P/4πd2

Ta có: A M 2

= ( )

I d và LA – LM = 10.lg(IA/IM) → dM = 10 d0,6 A

Mặt khác M là trung điểm cuả AB, nên ta có: AM = (dA + dB)/2 = dA + dM; (dB > dA)

Suy ra dB = dA + 2dM

Tương tự như trên, ta có: A B 2 0,6 2

= ( ) = (1+ 2 10 )

I d và LA – LB = 10.lg(IA/IB)

Suy ra LB = LA – 10.lg(1 2 10  0,6)2= 36dB

Câu 19 Hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 45mm ở trên mặt thoáng chất lỏng dao động theo phương trình

u1 = u2 = 2cos100t (mm) Trên mặt thoáng chất lỏng có hai điểm M và M’ ở cùng một phía của đường trung trực của AB thỏa mãn: MA - MB = 15mm và M’A - M’B = 35mm Hai điểm đó đều nằm trên các vân giao thoa cùng loại và giữa chúng chỉ có một vân loại đó Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là:

A 0,5cm/s B 0,5m/s C 1,5m/s D 0,25m/s

GIẢI:

Giả sử M và M’ thuộc vân cực đại

Khi đó: MA – MB = 15mm = k; M’A – M’B = 35mm = (k + 2) => (k + 2)/k = 7/3 => k = 1,5 không thoả mãn => M

và M’ không thuộc vân cực đại

Nếu M, M’ thuộc vân cực tiểu thì:

MA – MB = 15mm = (2k + 1)/2; và M’A – M’B = 35mm = 2  2  1

2

k



 

=> 2 5 7

k

k  

 => k = 1 Vậy M, M’ thuộc vân cực tiểu thứ 2 và thứ 4

Ta suy ra: MA – MB = 15mm = (2k + 1)/2 =>  = 10mm

=> v = .f = 500mm/s = 0,5m/s

Câu 20: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng  người ta đặt màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng D thì khoảng vân là 1mm Khi khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe

lần lượt là DD hoặc DD thì khoảng vân thu được trên màn tương ứng là 2ivà i Nếu khoảng cách từ màn quan

sát đến mặt phẳng hai khe là D 3 Dthì khoảng vân trên màn là:

Câu 21 Theo đề ra:

a

D a

D D i mm a

D i D D a

D D i a

D D

Câu 22: Hai nguồn sóng kết hợp A, B trên mặt thoáng chất lỏng dao động theo phương trình u Au B4 os(10c t mm) Coi biên độ sóng không đổi, tốc độ sóng v 15cm s/ Hai điểm M M1, 2 cùng nằm trên một elip nhận A, B làm tiêu điểm có

1 1 1

AM BM  cm và AM2BM23,5cm Tại thời điểm li độ của M1 là 3mm thì li độ của M2 tại thời điểm đó là

Trang 7

Câu 23 Hai nguồn giống nhau, có 3cm nên

cm u

u d

d u

u

d d d d d d t d u

d d t d u

M M

M

M M

3 3 3

3 3 / cos

6 / cos /

cos

/ cos

' ' );

' ' cos(

cos 4 2 );

cos(

cos 4 2

1 2

2 2 1

2

2 1 2 1 2 1 2

2 2 1 1

1







































































Đáp án D

Câu 24: Tại O có 1 nguồn phát âm thanh đẳng hướng với công suất không đổi Một người đi bộ từ A đến C theo một

đường thẳng và lắng nghe âm thanh từ nguồn O thì nghe thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I rồi lại giảm xuống I Khoảng cách AO bằng:

A AC 2

AC 3

AC

AC 2

Do nguồn phát âm thanh đẳng hướng Cường độ âm tại điểm cách nguồn âm R là

2

P

I =

4πR Giả sử người đi bộ từ A qua M tới C → IA = IC = I → OA = OC

Giả thuyết: IM = 4I → OA = 2.OM Trên đường thẳng qua AC IM đạt giá trị lớn nhất,

nên M gần O nhất → OM vuông góc với AC và là trung điểm của AC

AO2 = OM2 + AM2 =

+

= AC2 → AO = AC 3

3

Chương 3 Điện xoay chiều

Câu 25: Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một hiệu điện thế xoay chiều 119V – 50Hz Nó chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức

thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là bao nhiêu?

A Δt = 0,0100s B Δt = 0,0133s.C Δt = 0,0200s.D Δt = 0,0233s

Câu 26: Mắc nối tiếp một điện trở thuần R, một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và một tụ điện C có điện dung biến thiên

vào một mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 150 3 V Điện áp uRL giữa hai đầu đoạn mạch chứa R và L sớm pha /6 so với cường độ dòng điện i Điều chỉnh giá trị điện dung C của tụ điện để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là UC max Giá trị cực đại UC max bằng

Câu 27: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm Biết L = CR2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần số góc 1 50  ( rad / s ) và

) s / rad

(

200

2 

 Hệ số công suất của đoạn mạch bằng:

A 2

1

2

1

12

3

Câu 28 Đặt điện áp xoay chiều có u = 100 2cos(t) V vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ C có ZC = R Tại thời điểm điện áp tức thời trên điện trở là 50V và đang tăng thì điện áp tức thời trên tụ là

Từ ZC = R  U0C = U0R = 100V mà uR 50

R R còn

0R 0

U

I = R

Áp dụng hệ thức độc lập trong đoạn chỉ có tụ C:

2 R

2 0R 0C 0

u ( )

U

R

2

u = 7500 u = ± 50 3V

Câu 29: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ Điện dung C có giá trị thay đổi được và cuộn dây thuần cảm Điều chỉnh

giá trị của C và ghi lại số chỉ lớn nhất trên từng vôn kế thì thấy UCmax = 3ULmax Khi đó UCmax gấp bao nhiêu lần URmax?

A 3

8

3 C

4 2

3 D

3

4 2

Trang 8

U

R

min

   (2) (cộng hưởng điện) vàURmax  U (3) (cộng hưởng điện)

2 2 L Cmax

L

R + Z U

(1)

2 2 L Cmax

Rmax

R + Z U

(1)

= (3)  U R (5)

Từ (4) và (5) →

8

3 U

U max R

max

C 

Câu 30: Cho đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với MB Biết đoạn AM gồm R nt với C và MB có cuộn

cảm có độ tự cảm L và điện trở r Đặt vào AB một điện áp xoay chiều u = U 2cosωt (v) Biết R = r = L

C , điện áp hiệu dụng giữa hai đầu MB lớn gấp 3 điện áp hai đầu AM Hệ số công suất của đoạn mạch có giá trị là

A 0,866 B 0,975 C 0,755 D.0,887

HD:

R = r = L

C → R2

= r2 = ZL.ZC → ZC =

2

L

R

Z (1)

(Vì ZL = L; ZC = 1

ωC→ ZL.ZC =

L

C)

UMB = 3UAM → ZMB = 3ZAM ↔ R2 + ZC

2

= 3r2 + 3ZL

2→ZC 2

= 2R2 + 3ZL

2

(2) → (

2

L

R

Z )

2

= 2R2 + 3ZL

2

3ZL

4

+ 2R2ZL

2

– R4 = 0 →(3 ZL

2

- R2 )( R2+ ZL

2

)=0

→ ZL

2

=

2

R

3 → ZL = R

3 và ZC = R 3 (3)

L C (R + r) + (Z  Z ) = 4R

3 → cos = R + r

Z =

2R 4R 3

=

2

3

= 0,866

Câu 31: Cho mạch điện RLC, tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh điện dung sao cho điện áp hiệu dụng của tụ đạt

giá trị cực đại, khi đó điện áp hiệu dụng trên R là 75 V Khi điện áp tức thời hai đầu mạch là 75 6V thì điện áp tức thời của đoạn mạch RL là 25 6 V Điện áp hiệu dụng của đoạn mạch là

A 75 6 V B 75 3 V C 150 V D 150 2 V

Câu 32 Điều chỉnh điện dung để UC đạt cực đại thì điện áp uLR vuông pha với u nên ta có

1 sin

;

0

2 2 0

2 0



LR

LR LR

LR

U

u U

u

U

u (*) Mặt khác áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có

2

0

2

0

2

0

1

LR

R U U

U u

u u U

R LR

2 25

72 1

0 2

2 0 2

2 2 2



Câu 33: Máy biến thế gồm cuộn sơ cấp N1=1000 vòng, r1=1 (ôm); cuộn thứ cấp với N2=200 vòng, r2=1,2 (ôm) Nguồn sơ cấp có hiệu điện thế hiệu dụng U1, tải thứ cấp là trở thuần R=10 (ôm); hiệu điện thế hiệu dụng U2 Bỏ qua mất mát năng lượng ở lõi từ Tính hiệu suất của máy

A 80% B 82% C 69% D 89%

E1= U1 - I1.r1

E2= U2 + I2.r2

Mà

Trang 9

Thay vào được U1= 5,624.U2

Câu 34 Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp Điện áp ở hai đầu đoạn mạch là u  U cos t0  Chỉ có  thay đổi được Điều chỉnh  thấy khi giá trị của nó là 1 hoặc 2 (2< 1) thì cường độ dòng điện hiệu dụng đều nhỏ hơn cường độ dòng điện hiệu dụng cực đại n lần (n > 1) Biểu thức tính R là

A R = L( 12 2)

  

1 2 2

  

1 2 2

L

 

1 2 2

 



Hướng dẫn:

+ Gọi I1 và I2 là cường độ dòng điện hiệu dụng ứng với ω1 và ω2

+ Theo bài ra ta có:

n

I I

2

1 

2

2 2 2

1 1 2

1 2

C c

L C

L Z

Z I







































1

2

1 1 2 2 2

1 1 2

max 1

C L R

n nR U

C L R

U n

I



















+ Từ (1) và (2) ta có:  

1 2 2 1





n

L

Câu 35 Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao

phí trên đường dây đi 100 lần Giả thiết công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi, điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i Biết ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ

Hướng dẫn:

+ Gọi U; U1; ΔU; I1;  P1 là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường dây, dòng điện hiệu dụng

và công suất hao phí trên đường dây lúc đầu

U’; U2; ΔU'; I2;  P2 là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây lúc sau

+ Ta có:

10

1 ' 10

1 100

1

1 2 2

1 2

1



























U

U I

I I

I P

P

+ Theo đề ra: ΔU = 0,15.U1

10

15 , 0

U 



+ Vì u và i cùng pha và công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi nên:

1 1 2 2

U I = U I = = 10

  U2 = 10U1 (2) + Từ (1) và (2) ta có:

1

U = U + ΔU = (0,15 + 1).U

U' = U + ΔU' = 10.U + = (10 + ).U







+ Do đó:

0,15 10+

U 0,15+1

Trang 10

Câu 36: Mạch điện R1L1C1 có tần số cộng hưởng 1 và mạch R2L2C2 có tần số cộng hưởng 2 , biết 1=2 Mắc nối tiếp hai mạch đó với nhau thì tần số cộng hưởng của mạch sẽ là   liên hệ với 1và 2theo công thức nào? Chọn đáp án đúng:

A =21 B = 31 C = 0 D  = 1

Giải:

2=

LC

1

=

2 1

2 1 2

(

1

C C

C C L L



2

1

 =

1

C

L -> L1 = 2 1

1

C

 ;

2 2

 =

2 2

1

C

L ->L2 = 2 2

2

1

C

L1 + L2 =

1 2

1

C

2

1

C

1

 ( 1

1

C + 2

1

C ) = 2

1

 C11 C22

C C

 ( vì 1=2.) > 12=

2 1

2 1 2

(

1

C C

C C L L



= 2 ->  = 1 Đáp án D

Câu 37: Đặt điện áp xoay chiều u  U c0 os  t (U không đổi,  thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (biết L>CR 2 /2) Với 2 giá trị    1 120 2( rad s / ) và    2 160 2( rad s / ) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm có giá trị như nhau Khi    0 thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại Giá trị 0là:

A 189 (rad/s) B 200 (rad/s) C 192(rad/s) D 198 (rad/s)

Tính nhanh như sau:

1 2

2

 



Câu 38. Đoạn mạch xoay chiều AB ghép theo thứ tự L,R,C nối tiếp, L là cuộn dây thuần cảm,R là điện trở thuần, C là tụ điện.Điện áp xoay chiều ở 2 đầu đoạn mạch AB có dạng:uAB = U 2cos2ft V Các điện áp hiệu dụng UC = 200V , UL = 100V Điện áp uLR và uRC lệch pha nhau 90o Điện áp hiệu dụng UR có giá trị là :

R

C RC

R

L LR

U

U U

R

RC LR RC

LR RC

LR

U

U U U

) ( 2 100

U

UR  LR RC 



Câu 39: Cho đoạn mạch RLC với L C/ R2,đặt vào hai đầu đoạn mạch trên điện áp xoay chiều u U 2 cost, (với U không đổi,  thay đổi được) Khi   1 và   291 thì mạch có cùng hệ số công suất, giá trị hệ số công suất đó là

Câu 40

73

3 / cos 9

73 )

( 3

; 3

1 /

9

1 9

1 9 '

' cos cos

; 9

1 '

; 9 ' 9

2 2

2

1 2









































Z R R

Z Z R Z R Z R Z R C L Z

Z

Z Z Z Z Z Z Z

Z Z

Z Z Z

C L C

L C

L

C L C L L C LC LC C

C L L





Đáp án A

Câu 41: Cho đoạn mạch RLC với L C/ R2,đặt vào hai đầu đoạn mạch trên điện áp xoay chiều uU 2 cost, (với U không đổi,  thay đổi được) Khi   1 và   291 thì mạch có cùng hệ số công suất, giá trị hệ số công suất đó là

Câu 42

73

3 / cos 9

73 )

( 3

; 3

1 /

9

1 9

1 9 '

' cos cos

; 9

1 '

; 9 ' 9

2 2

2

1 2









































Z R R

Z Z R Z R Z R Z R C L Z

Z

Z Z Z Z Z Z Z

Z Z

Z Z Z

C L C

L C

L

C L C L L C LC LC C

C L L





Đáp án A

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	1,21 MB