TUYỂN tập DÒNG điện XOAY CHIỀU HAY ­ có lời GIẢI

Biên soạn, sưu tầm và hướng dẫn giải: Thầy Hứa Lâm Phong Thông tin liên lạc: lamphong9x_vn@yahoo.com ­ windylamphong@gmail.com   THƯƠNG TẶNG CHÚC CÁC EM HỌC SINH ĐẠT KẾT QUẢ CAO NHẤT  TRONG KÌ THI THPT QUỐC GIA 2015 TUYỂN TẬP DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HAY ­ CÓ LỜI GIẢI  Lưu ý: Giải chi tiết theo tự luận từ đó suy ra công thức giải nhanh Câu 1: Cho một đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần và biến trở mắc nối tiếp với điện áp hiệu dụng ở 2 đầu              đoạn mạch là U = 24 V không đổi. Khi biến trở có giá trị R =18Ω hoặc R =128Ω thì công suất tiêu thụ        của đoạn mạch đều là P. Cảm kháng Z của cuộn dây và công suất cực đại của đoạn mạch khi thay đổi biến  trở tương ứng là:      A. Z= 24Ω và P = 12W                                      B. Z= 24Ω và P = 24W      C. Z= 48Ω và P = 6W                                        D. Z= 48Ω và P = 12W   Ÿ HD: Đối với loại bài toán chỉnh biến trở R đến giá trị R = R và R = R mà công suất không đổi ta luôn              cần nhớ các điều sau đây:            R + R =  và R.R = (Z ­ Z)  Và nếu để ý thêm một tí thi khi đó R và R thỏa mãn phương trình Vi­et: X ­  SX + P = 0     Vậy ta sẽ có R ­ R + (Z ­ Z) = 0            Đặc biệt khi chỉnh R để cho công suất cực đại thì khi đó R bằng nhóm điện trở còn lại Ÿ R = |Z ­ Z|         suy ra R = Z =  = 48 (loại A và B ) Và khi đó Công suất của mạch bằng P =  = 6W Ÿ C  LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong Câu 2: Đặt điện áp u = 75cos(Zt)V vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện C =  PF và hộp đen X mặc   nối  tiếp. X là đoạn mạch chứa 2 trong 3 phần tử R,L,C mắc nối tiếp. Khi Z = 100S rad/s, dòng điện trong    mạch có biểu thức i = cos(100St + S/4). Để công suất của mạch có giá trị cực đại, Z bằng:     A. 100S rad/s                B. 300S rad/s                     C. 200S rad/s.                D. 100S rad/s  Ÿ HD: Phân tích đề: Khi  Z = 100S    ta có phương trình của u = 75cos(Zt)V và i = cos(100St + S/4) Ÿ Z =  = 75 (1)         Góc lệch giữa u,i là M = M ­ M = ­ S/4 Ÿ chắc chắn hộp X có chứa mạch có R Tới đây ta phải biện luận các trường hợp có thể xảy ra. và đoán xem Hộp X có thứ gì ( hộp X gồm 2 trong  3 phần tử R,L,C) như vậy chỉ cần phải tìm xem phần tử còn lại là gì ? TH1: nếu đó là C vậy lúc này có dạng mạch C­R­C ( ta xem hai C mắc nối tiếp là một)  lúc này dựa vào tanM ta có Z = R = 75 ứng với Z = 100S Ÿ C =  PF ( vô lí vì khi mắc nối tiếp C tương  đương phải nhỏ hơn C thành phần, đằng này lại lớn hơn) Ÿ  Loại trường hợp C­R­C TH2: như vậy phần tử thứ 3 cần tìm là C­R­L đúng như mạch R­L­C thông dụng đó đến giờ ( khi thi bạn nên giả sử trường hợp này trước sẽ tốt hơn ^^) Một cách tương tự ta có mạch có tính dung kháng cho góc lêch (u;i)  0 + Ứng với TH2 khi Z = 300 , Z= 200 thì mạch đang có tính DUNG KHÁNG Ÿ M = M ­ M > 0  Do mạch tiêu thụ cùng công suất nên ta có M = ­M Ÿ  = M = 0 (1) ( do φ = 0 )     Mặt khác ta có φ  ­  φ =   (2)   ( giải thích thật kĩ là do ở TH1 do M > 0 Ÿ M > M và ở TH2 do M  Z )                   Ta thế R vào biểu thức (1) và được: Z =  kết hợp với Z  =  Z œ Z =  Z      thu gọn ta được : 2Z ­  Z.Z + Z = 0              ( tới đây mình mong là các bạn nhớ đến pt đẳng cấp bên lượng giác, hoặc giải hệ đẳng cấp, hoặc tìm a,b  trong biểu thức hình học phẳng về đường thẳng có các dạng thông dụng như: x + xy ­ 3y = 0 hay a + 3ab ­  4b = 0, ) Thì cách giải tiếp là chia cho 2 vế cho Z                     Và ta được: 2­  + 1 = 0 œ    = 2 hoặc   =  ( do Z > Z ) Ÿ Z = 2Z                thế vào (2) ta được Z = 2R Ÿ U =   œ  U = 100   nhưng coi chừng bị hố vì đề U cực đại. Đáp án là U = 100 Ÿ B  Câu 10: Đặt một điện áp xoay chiều u = UcosZt (U không đổi và Z thay đổi) vào hai đầu mạch gồm điện  trở  thuần  R,  cuộn  cảm  có  độ  tự  cảm  L  và  tụ  điện  có  điện  dung  C  mắc  nối  tiếp,  với  CR   n1) thì cường dòng điện hiệu dụng trong mạch AB khi đó  là I2 và tổng trở của mạch là Z2. Biết I2  = 4I1 và Z2 = Z1. Để tổng trở của đoạn mạch AB có giá trị nhỏ nhất thì  rô to của máy phải quay  đều với tốc độ bằng 480vòng/phút. Giá trị của n1 và n2  lần lượt là     A. n1= 300vòng/phút và n2= 768vòng/phút               B. n1= 120vòng/phút và n2= 1920vòng/phút                           C. n1= 360vòng/phút và n2= 640vòng/phút               D. n1= 240vòng/phút và n2= 960vòng/phút Ÿ HD: (Xem câu 119, 132 để hiểu rõ hơn) Mạch R­L­C nối với máy phát điện xoay chiều 1 pha với tốc độ của rôto  Ta có Máy phát điện nối với mạch R­L. Ta có I =  =   =     Vậy ta có I = 4I Ÿ Z = 4Z (do Z = Z) Ÿ n = 4n                     Để điện trở Z min Ÿ Cộng Hưởng Ÿ Z = Z Ÿ ZZ = Z Ÿ  n = 4n Ÿ n = 240 Ÿ n = 960 Ÿ D                                       Câu 144: Cho mạch điện xoay chiều gồm biến trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn dây không thuần cảm có  cảm kháng 10 Ω và điện trở r . Đặt vào mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 20V. Khi điều chỉnh R  thì nhận thấy ứng với hai giá trị R1 =3 Ω và R2 = 18Ω thì công suất tiêu thụ trong đoạn mạch có cùng giá trị P.  Hỏi phải điều chỉnh R bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ trong mạch là lớn nhất?       A. R = 8 Ω                         B. R = 9 Ω                      C. R = 12 Ω                    D. R = 15Ω  U (R  r) 2 Ÿ HD:  P = I2 (R + r) =  ( R  r )  Z L R1  r R2  r 2 2  P1 = P2 Ÿ  ( R1  r )  Z L  =  ( R2  r )  Z L .   Thay số vào ta được phương trình   r2 + 21r – 46 = 0 Ÿ   r = 2Ω Z L2  P = Pmax khi   R + r + R  r  có giá trị cực tiểu Ÿ  R + r = ZL   Do đó  R =  ZL – r = 8Ω. Ÿ  A. Câu 145: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp với C là tụ điện có giá trị thay đổi được.Gọi M là độ lệch pha của  điện áp so với dòng điện.khi điều chỉnh giá trị của C thì thấy Uc đạt giá trị cực đại ứng với góc M. khi C có giá  trị C hoặc C thì Uc có giá trị như nhau ứng với góc M và M.Chọn đáp án đúng:        A. +  =                  B. M + M =                  C. M + M = 2M              D. M ­ M =    Ÿ HD:  Đây là dạng mới có thể năm nay sẽ ra thay cho 1 câu về f thay đổi năm ngoái                      Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 36 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong Z L  Z C1 Z L  ZC2 Ÿ  ZC2 = ZL ­ RtanM2  R R  tanM1 =   Ÿ  ZC1 = ZL ­ RtanM1 và  tanM2 =   Ÿ  ZC1 + ZC2 = 2ZL – R(tanM1 +tanM2)   Ÿ  ZC1.ZC2 = ZL2 – R.ZL(tanM1 +tanM2) + R2tanM1.tanM2 R Z L  ZC0 R  tanM0 =   =  Z L 1 Z C1  Z C 2Z L 2Z L 2 2  UC1 = UC2 Ÿ  Z C1  +  Z C  =  Z C  =  R  Z L Ÿ  Z C1 Z C =  R  Z L Z L  R(tan M1  tan M ) 2Z L 2 2  Ÿ   Z L  RZ L (tan M1  tan M )  R tan M1 . tan M  =  R  Z L R tan M tan M1  tan M 2 RZ L 2 ZL ­ tan M1 . tan M R  ZL ­ tan M R2 1  Ÿ   =   =  Z L  =   Ÿ tan(M1+M2)) = tan2M0 Ÿ M1 + M2 = 2M0  Ÿ C Câu  146:  Đặt  vào  hai  đầu  đoạn  mạch  xoay  chiều  không  phân  nhánh  R,  C,  L  mắc  nối  tiếp  một  điện  áp  u U cos100St (V ) . Khi điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là 100V thì cường độ dòng điện trễ pha với  S điện  áp  là    và  công  suất  tỏa  nhiệt  của  đoạn  mạch  là  50W.  Khi  điện  áp  hiệu  dụng  hai  đầu  đoạn  mạch  là  100 3V  để giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng không đổi thì phải ghép nối tiếp đoạn mạch trên với điện trở  khác có giá trị      A. 73,2 :                         B. 50 :                   C. 100 :                         D. 200 : Ÿ HD:   U 100V S Z L  ZC tan M tan 3 R * Khi   thì  P 50 P UI cos M o I 1A U cos M 100.0,5 Và  U 100 Z L  Z C 50 Z l R  ( Z L  Z C ) 1002 l R 50 I  và  ( R  R' )  ( Z L  Z C ) * Để I không đổi thì I=1A thì  Z 2   l (50  R' )  (50 ) (100 ) o R' 100:  Ÿ C   100 Câu 147: Bóng đèn dây tóc 220V­100W mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần và tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch  điện áp xoay chiều ổn định. Ban đầu đèn hoạt động đúng định mức, sau đó tụ bị đánh thủng và ngắn mạch nên  công suất đèn giảm một nửa. Dung kháng của tụ chỉ có thể nhận giá trị nào sau đây?      A. 200 :              B. 264 :               C. 345 :            D. 310 : R  U2 = 484 P Ÿ HD:   P1 I12 Ÿ Z 22 P2 I 2Z12 Ÿ Z L2  4Z L ZC  2ZC2  4842 ' ' 2Z c2  4842 ! Ÿ Z C 345                         Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 37 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong Câu 148: Cho mạch gồm điện trở R và cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp, L thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa  1 hai đầu mạch là U, tần số f = 50Hz. Khi L =  4S H thì u lệch pha so với i một góc M1, khi L = S H thì u lệch pha so  với i một góc M2. Biết M1 + M2 = 90o. R có giá trị là:                       A. 50:           B. 80:               C. 100:   Ÿ HD: ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Quỳnh Lưu ­ Nghệ An 2013 )   Khi M + M = 90 Ÿ sinM = cosM œ  =    Ta lại có Z = Z + R = 25 + R và Z = 100 + R   Vậy ta có  =   Ÿ R = 2500 Ÿ R = 50 Ÿ A                 D. 65: Câu 149: Một động cơ điện xoay chiều một pha có điện trở dây quấn là 25Ω, khi mắc vào mạch điện xoay chiều có  điện áp hiệu dụng 200V thì sản ra công suất 75W. Biết hệ số công suất của động cơ là 0,8 và hiệu suất của động cơ  trên 50%. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua động cơ là:       A. 0,47(A).                        B. 0,51(A).             C. 5,89(A).                      D. 1,73(A). Ÿ HD: ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Quỳnh Lưu ­ Nghệ An 2013 )   Ta có P = P + P œ UIcosM = 75 + rI œ 25I ­ 160I ­ 75 = 0 œ I = 0,51 v I = 5,89  Để hiệu suất trên 50% nghĩa là lượng P > P Ÿ chọn I = 0,51 Ÿ B                                2.10 4 F :, cuộn cảm thuần L và tụ điện C=  S Câu 150: Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R = 50 mắc nối  tiếp với nhau và mắc vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U, tần số không đổi f = 50Hz.  Thay đổi độ tự cảm của cuộn dây để hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch gồm R và L đạt giá trị cực đại, thì  giá trị của độ tự cảm của cuộn dây sẽ là:       A.  (H)                                   B.  (H)                   C.   (H)                       D.  (H) Ÿ HD: ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Quỳnh Lưu ­ Nghệ An 2013 )   Ta có L chỉnh để U  Ÿ Z =   = 100: Ÿ L =  H Ÿ B    Chú ý: Chỉnh L để U Ÿ Z=  và U =               Chỉnh C để U Ÿ Z =   và U =   Câu 151: Đoạn mạch AB gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L có thể thay đổi mắc giữa  A và M, điện trở thuần  mắc giữa M và N, tụ điện mắc giữa N và B mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu  A , B của mạch điện một điện áp xoay  chiều có tần số f, điện áp hiệu dụng U ổn định. Điều chỉnh L để có uMB vuông pha với uAB, sau đó tăng giá trị của L thì  trong mạch sẽ có:          A. UAM tăng, I tăng.              B. UAM giảm, I tăng.     C. UAM giảm, I giảm.        D. UAM tăng, I giảm. Ÿ HD: ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Quỳnh Lưu ­ Nghệ An 2013 )  Mạch gồm A­­­­­­­­­[L thay đổi]­­­­­­­­­M­­­­­­­­[R]­­­­­­­N­­­­­­­­­­[C]­­­­­­­­­B  Khi chỉnh L thì có U A U Ÿ U œ U  Ÿ Z =  Ÿ ZZ = R + Z                    Vậy sau đó, khi chỉnh L tăng lên thì U giảm Ÿ loại A và D  Ta có I = . ta có Z tăng Ÿ Z tăng Ÿ I giảm Ÿ C                                                           Câu 152: Đặt điện áp u = Ucos100πt vào hai đầu đoạn mạch điện trở thuần R nối tiếp với cuộn dây thuần        cảm  có  độ  tự  cảm  L  thay  đổi  được.  Khi  L  =  L1  =    H  thì  i  lệch  pha  M  so  với  u,  khi  L  =  L2  =    H  thì  i  lệch              pha M so với u. Biết M + M = ­  .Giá trị của R là:       A.  : .      B. 100 : .       C. 50 : .       D.   : . Ÿ HD: ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Nguyễn Trãi 2013 )   Tương tự câu 148. Ta có sinM = cosM Ÿ  =    Như vậy  =  Ÿ R = 10000 Ÿ R = 100 Ÿ B        Câu 153: Lần lượt đặt vào hai đầu một đoạn mạch điện trở RLC mắc nối tiếp các điện áp u1, u2, u3 có cùng giá  trị hiệu dụng nhưng tần số khác nhau, thì cường độ dòng điện trong mạch tương ứng là i = Icos(100St) A, i =  Icos(120St + 2S/3) A, i = Icos(110St ­ 2S/3) A. Hệ thức nào sau đây là đúng?               A. I >                           B. I d                 C. I  I >  Ÿ A      Câu  154:  Cho  mạch  điện  xoay  chiều  RLC  mắc  nối  tiếp,  cuộn  dây  thuần  cảm  (2L  >  CR).  Đặt  vào  hai  đầu              đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u = Ucos2Sft (V) có tần số f thay đổi được. Khi chỉnh tần số đến giá         trị f = 30 Hz hoặc f = 40 Hz thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện không đổi. Để điện áp hiệu dụng giữa  hai đầu tụ điện cực đại thì tần số dòng điện bằng:      A. 20 Hz                        B. 50 Hz                       C. 50 Hz                    D. 48 Hz Ÿ HD: ( Trích đề thi thử lần 3 ­ THPT Chuyên Vĩnh Phúc 2013 )   Ta có công thức giải nhanh f =  (f + f) Ÿ f = 50 Hz Ÿ B              Câu 155: Đoạn mạch AM chứa cuộn dây có điện trở hoạt động R = 50 : và cảm khoáng Z = 50: mắc nối         tiếp với đoạn mạch MB gồm tụ điện có dung kháng Z mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở hoạt động là R         = 100 : và Z = 200 :. Để U = U + U thì Z bằng:                                         A. 50 :                              B. 200 :                       C. 100 :                          D. 50 :    Ÿ HD: ( Trích đề thi thử lần 4 ­ THPT Chuyên Sư Phạm Hà Nội 2013 )   Để U = U + U Ÿ tanM = tanM = tanM                                       œ  =  œ 100(250 ­ Z) = 150(200 ­ Z) Ÿ Z = 100 Ÿ C                  Câu 156: Đoạn mạch MN theo thứ tự gồm điện trở R, tụ điện C và cuộn dây không thuần cảm L, r mắc nối  tiếp. A là điểm giữa tụ điện và cuộn dây. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều thì điện áp uMA  khác pha S/2 so với uAN; S/3 so với uMN và S/6 so với dòng điện trong mạch. Phương án đúng là:       A. ZL = 2ZC            B. R  r Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Chuyên Hạ Long, Quảng Ninh 2013 )  M­­­­­­­­­­[R­C]­­­­­A­­­­­­­[Lr]­­­­­­­N                                                                                         N  Theo đề U A U , ( U, U ) = 60 và (U , i) = 30       M                                     + Cách 1: phương pháp đại số. ( Các bạn tự làm nhé ^^ )                                                                        I  + Cách 2: dùng giản đồ vectơ Trượt.     Ta có NMA = 60 Ÿ  = tan 60      Ÿ r + Z = 3(R + Z). (*)                                                        B                      A                         C  Lại có góc IMA = 30 Ÿ AMB = 60 Ÿ  =    Và đồng thời góc NAC = 60 Ÿ  =    Do vậy ta có 3r + r = 3(R + ) œ  4r = 4R œ r = R Ÿ C                                                                                                                                                                                                          Câu 157: Một cuộn dây có điện trở R và độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C biến đổi được.  Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u = 100cos(100St) V. Điều chỉnh C để điện áp trên tụ đạt cực đại        và UCmax = 200V. Khi đó điện áp hiệu dụng trên cuộn dây là:             A. 100V                        B. 100 V              C. 100 V                  D. 200V Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Chuyên Hạ Long, Quảng Ninh 2013 )  Quá dễ để có được đáp án ( Nếu bạn đảm bảo rằng đã xem các câu trước ^^)  Ta có U = U + U Ÿ U = 100 V Ÿ B    Câu 158: Một máy phát điện xoay chiều một pha có stato gồm 8 cuộn dây nối tiếp và rôto có 8 cực quay đều  với  vận  tốc  750  vòng/phút,  tạo  ra  suất  điện  động  hiệu  dụng  220V.  Từ  thông  cực  đại  qua  mỗi  vòng  dây  là  4mWb. Số vòng của mỗi cuộn dây là       A. 25 vòng.                      B. 35 vòng             C. 28 vòng.                   D. 31 vòng. Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Chuyên Hạ Long, Quảng Ninh 2013 )   Ta có n = 750 vòng/phút = 12,5 vòng/s (Hz) và số cặp cực là p = 4 Ÿ f = 50 Hz Ÿ Z = 100S     Ta có E = 220 =  = NBSZ Ÿ N = 31 vòng ( với BS = 4.10 = từ thông cực đại ) Ÿ D         Câu 159: Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm cuộn dây mắc nối tiếp với một tụ điện C. Đặt vào hai đầu  A,  B  của  đoạn  mạch  một  điện  áp  u  =  Uocos(100 S t)  V,  với  Uo  không  đổi.  Dùng  một  ampe  kế  có  điện  trở                       Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 39 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong không đáng kể mắc song song với tụ điện thì thấy ampe kế chỉ 2A và cường độ dòng điện trong mạch trễ pha  S/6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Thay ampe kế bằng một vôn kế có điện trở vô cùng lớn thì điện áp  giữa hai đầu vôn kế trễ pha  S / so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Cường độ dòng điện hiệu dụng của đoạn  mạch khi đó là        A. 2 A                       B.  A                        C.  A                  D. 2A Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Chuyên Nguyễn Trãi 2013 )  A­­­­­­­­­­­­­[L­?]­­­­­­­­­­M­­­­­­­­­­­­C­­­­­­B Ta vẫn chưa biết cuộn dây có thuần cảm hay không thuần cảm ? ( nhưng xác suất kinh nghiệm là có r) + Khi ampe kế mắc song song với tụ C Ÿ ĐOẢN MẠCH Ÿ mạch giờ chỉ có L hoặc Lr    Khi đó I = 2A và i trễ pha hơn so với u Ÿ chứng tỏ có r và tanM =  =  Ÿ r = Z Ÿ Z = 2Z             + Khi thay ampe kế = vôn kế thì lúc này mạch trở lại r­L­C    Lúc này, U trễ pha so với U 1 góc 30 Ÿ M = ­ 60 Ÿ cosM =  =  Ÿ Z = 2r = 2Z + Do U không đổi Ÿ U = U œ  =  =  Ÿ I =  A Ÿ C   Câu 160: Mạch điện xoay chiều AB gồm đoạn mạch AM và MB. Đoạn mạch AM là cuộn dây có điện trở  hoạt động r, độ tự cảm L. Đoạn mạch MB gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai  đầu  đoạn  mạch  điện  áp  xoay  chiều  có  giá  trị  hiệu  dụng  U  =  200V  ,  tần  số  không  đổi.  Biết  U  =  2U  và            cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là I = 1A. Điện áp u lệch pha  S  so với điện áp hai đầu mạch.         Công suất tiêu thụ của mạch bằng                 A. 100 W                     B. 100 W                 C.  100 W                 D.  50 W Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Thanh Sơn, Phú Thọ 2013 )  A­­­­­­[L,r]­­­­­­­­M­­­­­­­­­­[R,C]­­­­­­­­­­­­­B  U = 2U Ÿ 4U = U + U Ÿ U = U.   Ta có U A U Ÿ    = 1 Ÿ  =  = tanM Ÿ cosM =    Ta có P = UIcosM = 200. = 100 Ÿ B   Câu 161: Cho mạch điện gồm điện trở, tụ điện và cuộn dây có điện trở thuần r mắc nối tiếp. Điện áp đặt vào          hai  đầu  đoạn  mạch  có  dạng  u  =  125cosZt  (V),  Z  thay  đổi  được.  Đoạn  mạch  AM  gồm  R  và  C,  đoạn  mạch              MB chứa cuộn dây. Biết u vuông pha với u và r = 2R. Khi chỉnh Z = Z = 100S (rad/s) và Z = 50S (rad/s) thì  mạch tiêu thụ cùng hệ số công suất. Xác định hệ số công suất của đoạn mạch:                           A.                              B.                         C.                                D.     Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Ngô Quyền, Ba Vì 2013 ) Ta có Z = 2Z           Vấn đề của bài toán này, khiến cho chúng ta phải "trăn trở" vì nếu r = 2R thì dường như công thức giải nhanh  mà ta thiết lập ở những câu trước hoàn toàn "phá sản", đây là lúc phương pháp tự luận + suy luận "lên ngôi".  Từ đề bài ta có u A u Ÿ   = 1 Ÿ Z Z = r.R = 2R Ÿ L = 2CR   Ta có khi chỉnh Z o Z hoặc Z thì cosM = cosM. Vậy khi chỉnh Z o Z thì cosM = 1 Ÿ CỘNG HƯỞNG.  Khi đó Z =  = ZZ = 2Z   Ta đã có L = 2CR Ÿ LC = 2CR Ÿ CR =  =   và CRZ = 0,5       Đến đay thì xem như mọi chuyện kết thúc.  Ta có cosM =   =   =    Đến đây đồng loạt thay các dữ kiện RCZ = 0,5 và LCZ = 0,5 ta được:                                                      cosM =  =  Ÿ C Ta tự hỏi có nên tổng quát hóa bài toán lên thêm 1 biến nửa không ? Nếu đề bài cho r = kR và U A U, chỉnh Z = Z hoặc Z = Z = nZ thì khi đó công thức mà ta muốn tính sẽ như  thế nào ? ^^ ( các bạn thử sức để khám phá ra đều bất ngờ ).  Cuối cùng, phải nên hiểu rằng, nguồn gốc của phương pháp giải nhanh chính là do quá trình giải tự luận  mà ra! Nếu không nắm được bước đi của tự luận thì xem như phương pháp giải nhanh không còn ý  nghĩa!                           Câu 162: Một đoạn mạch xoay chiều AB được mắc theo thứ tự: cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được,  điện trở thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Gọi M là điểm giữa cuộn dây và điện trở thuần. Người ta dùng vôn kế lý tưởng                       Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 40 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong đo điện áp hai đầu đoạn mạch AB được 120V, điện áp đoạn mạch MB được 160V và chúng lệch pha nhau S/2 rad.  Mạch điện lúc đó có:           A. U = 200V.            B. U = 200V.             C. U = 150V.              D. U = 150V. Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Quỳnh Lưu, Nghệ An 2013 )  Mạch gồm A­­­­­­­­­­­­[L thay đổi]­­­­­­­­­­­M­­­­­­­­­R­C­­­­­­­­­­B  Ta có U A U Ÿ U = U + U = 120 + 160 = 200 Ÿ U = 200 Ÿ A   Câu  163:  Cho  mạch  điện  mắc  nối  tiếp  gồm  điện  trở  thuần,  cuộn  cảm  thuần  có  độ  tự  cảm  L  =    H,  tụ            điện  có  điện  dung  C  =    F.  Đặt  vào  hai  đầu  mạch  một  điện  áp  xoay  chiều  u  =  200cosZt  (V)  có  tần          số góc Z thay đổi được. Chỉnh Z đến giá trị Z = 30S rad/s hoặc Z = 40S rad/s thì điện áp hiệu dụng trên cuộn  dây có giá trị bằng nhau. Điện áp hiệu dụng cực đại trên hai đầu cuộn dây là:      A. 100 V.                     B. 300 V.               C. 150 V.                   D. 200.                            Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 3 ­ THPT Phan Bội Châu, Nghệ An 2013 )   Ta có chỉnh  =  +  Ÿ Z = 48S và khi đó U =  với Z = 100 và Z = 300.  Vậy ta có U = 150 Ÿ C   2U .L U LMax R LC  R 2C =   Lưu ý: + Chỉnh Z để U thì Z =  và  2U .L U CMax R LC  R 2C =                        + Chỉnh Z để U thì Z =  và          Câu 164: Đặt điện áp xoay chiều u = Ucos(100St ­  ) (V)( U và Z không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB        gồm hai đoạn AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R = 100 : mắc nối tiếp cuộn cảm thuần  có  độ  tự  cảm  L.  Đoạn  MB  chứa  tụ  điện  có  điện  dung  C  =    F.  Điện  áp  hai  đầu  đoạn  AM  là        u = U  cos(100St + ) (V). Giá trị của độ tự cảm L là        A.  (H)                         B.  (H)                      C.  (H)                           D.  (H) Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 3 ­ THPT Thanh Chương, Nghệ An 2013 )  A­­­­­­­[R­L]­­­­­­­M­­­­­­­[C]­­­­­­­­­B Z = 200: và R = 100 :.  Ta có M = M ­ M = ­ S/6 ­ M. và M = M ­ M = S/6 ­ M Ÿ M ­ M = S/3  Ÿ tan(M ­ M) =  =  Ÿ  ­  =  1 +    Ÿ R.Z = [R + Z(Z ­ Z)] œ 100.200 = 3.100 + Z ­ 200Z                                                       œ Z ­ 200Z + 10000 = 0                                                       œ Z = 100 Ÿ L =  Ÿ D   Câu 165: Một mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ  điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số và điện áp hiệu dụng không đổi. Dùng vôn kế  có điện trở rất lớn, lần lượt đo điện áp ở hai đầu mạch, hai đầu tụ địên và hai đầu cuộn dây thì số chỉ của vôn  kế tương ứng là U, UC và UL. Biết U = UC = 2UL .Hệ số công suất của mạch điện là:      A. cosM = 1                   B. cosM = 0,5        C. cosM = 0,71                D. cosM = 0,87 Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Quỳnh Lưu, Nghệ An 2013 )  Mạch R­L­C có U = const. ( Vẽ giản đồ vectơ sẽ nhanh hơn ) nhưng giải đại số cũng rất hay.  Ta đã biết tanM =   =   Ÿ sinM =   =   =  Ÿ cosM =  = 0,87 Ÿ D   Câu 166: Đặt vào hai đầu một đoạn mạch xoay chiều RLC không phân nhánh điện áp u = U0cos100St  thì    hiệu điện thế hai đầu mạch lệch pha  S/3 so với cường độ dòng điện. Biết cuộn thuần cảm có ZL = 20 :  còn tụ  điện có điện dung thay đổi được. Cho điện dung C tăng lên hai lần so với giá trị ban đầu thì trong mạch có  cộng hưởng điện. Điện trở thuần của mạch có giá trị bằng      A. 20 :.                    B. 5 :.                   C. 10 :.               D.   :. Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Quỳnh Lưu, Nghệ An 2013 )   Ta có tanM =  =  (1) hay  =  (2)                      Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 41 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong  Tăng C lên hai lần thì Z =  Z = Z = 20 Ÿ Z = 40  Rõ ràng ban đầu Z > Z ( nên ta chọn (2))  Ÿ R =   =  Ÿ D   Câu 167: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R là biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện  thế  xoay  chiều  có  biểu  thức  u 120 cos(120S t ) (V).  Biết  rằng  ứng  với  hai  giá  trị  của  biến  trở:  R =18 : ,  R2=32 :  thì công suất tiêu thụ P trên đoạn mach như nhau. Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi đó.      A. 576W                   B. 144 W                   C. 288W                          D. 282W Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Quỳnh Lưu, Nghệ An 2013 )   Bạn có thể tham khảo câu 1 để hiểu rõ hơn. Quá dễ để có P =  = 288 W Ÿ C   Câu 168: Hộp X chứa 2 trong 3 linh kiện điện là R0, L0, C0 mắc nối tiếp. Khi đặt điện áp u = 120cos(100πt + π/4)  (V) vào hai đầu hộp X thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là A và trễ pha π/6 so với  điện áp u. Khi mắc nối tiếp hộp X với cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,6/π (H) thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn  mạch bằng tổng điện áp hiệu dụng hai đầu hộp X và hai đầu cuộn cảm. Tổng trở của đoạn mạch khi đó là      A. 118,5 Ω.                   B. 60 Ω.                C. 228 Ω.                       D. 180 Ω. Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 1 ­ THPT Chuyên Hạ Long, Quảng Ninh 2013 )  Hộp X chứa 2 trong 3 linh kiện ( R, L, C) Mấu chốt quan trọng nằm ở i trễ pha hơn u 1 góc 30 Ÿ Có R và L Từ đây ta có tan30 =  =  (1). Đồng thời Z =  =  = 60 (2) Giải nhanh thì ta nên trình bày theo hệ pt: (1) Ÿ 3Z ­ R = 0 và (2) Ÿ Z + R = 60  Như vậy ta có Z = 30 và R = 30.  Khi tiếp tục mắc thêm L ta có Z = Z + Z = 90  Vậy Z =   = 60 Ÿ B   Câu 169: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi với công suất không thay đổi và điện áp hiệu dụng  là 4 kV, hiệu suất trong quá trình truyền tải điện là 80%. Muốn hiệu suất trong quá trình tải điện năng tăng đến  95% thì ta phải      A. tăng điện áp lên đến 8 kV.                   B. tăng điện áp lên đến 12 kV.      C. tăng điện áp lên đến 4,75 kV.                   D. giảm điện áp xuống còn 2 kV. Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 1 ­ THPT Chuyên Hạ Long, Quảng Ninh 2013 )  Nếu đã chuẩn bị và xem kĩ thì công thức để áp dụng đó chính là   =   =   = 4 Ÿ U = 2U = 8kV Ÿ A           Câu 170: Khi mắc lần lượt điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L, tụ điện C vào một điện áp xoay chiều ổn định  thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch lần lượt là 2A, 1A, 3A. Khi mắc nối tiếp ba phần tử R,L,C đó  rồi mắc vào điện áp xoay chiều trên thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là      A. 3 A .                     B. 6 A.                  C. 1,20 A.                      D. 1,25 A. Ÿ HD:  ( Trích đề thi thử lần 1 ­ THPT Chuyên Hạ Long, Quảng Ninh 2013 )   Ta có I =  = 2 Ÿ R =  , I =  = 1 Ÿ Z = U,  = 3 Ÿ Z =  ( U = const)  Khi mắc nối tiếp R,L,C Ÿ I =  =  =1,2 Ÿ C         Câu 171: Dòng điện xoay chiều qua mạch có biểu thức i = Icos(120St ­ S/3) (A). Thời điểm thứ 2013 cường  độ dòng điện tức thời có độ lớn bằng cường độ hiệu dụng và tại thời điểm có độ lớn cường độ dòng điện giảm  là: 12079  s 24145  s 12073  s 24151  s      A.  1440       B.  1440      C.  1440                     D.  1440   Ÿ HD:  (Trích đề thi thử lần 3 ­ THPT Cẩm Lý, Bắc Giang 2013 )  Dùng phương pháp " Mặt trời rực lửa " bên Cơ Dao Động có lẽ là lựa chọn số 1.  Ta có 't = t +  T ( t là thời điểm đầu tiên vật từ VT ban đầu o vị trí cần xét. n là thời điểm cần xét)  Thời điểm ta cần xét có i = I =  và đang giảm. Khi t = 0 vật đang ở i =  ( theo chiều dương )  Vậy ta có t =  +  =   Ÿ 't =  +  T =  s Ÿ D                        Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 42 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong Câu 172: Đặt điện áp xoay chiều u = Ucos(Zt) (U, Z không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần  R,  cuộn  cảm  thuần  có  độ  tự  cảm  L  thay  đổi  được  và  tụ  điện  có  điện  dung  C  mắc  nối  tiếp.  Thay  đổi  L  thì              ULmax = 90 V khi đó UC = 40 V. Giá trị của U là:      A. 60 V.                   B. 50 V.     C. 80 V.                     D. 150 V. Ÿ HD:  (Trích đề thi thử lần 1 ­ THPT Gia Bình, Bắc Ninh 2013 )   Mạch R­L­C có L thay đổi, như vậy ta cần nhớ khi đó U A U  Ÿ tanM . tanM = ­1 œ   = 1 Ÿ U = U (U ­ U) = 10000 Ÿ U = 100  Lại có U = U + U Ÿ U = 150 Ÿ D.                                        Câu 173: Cho mạch điện xoay chiều AB theo thứ tự gồm cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C và điện trở R. Biết  M nằm giữa cuộn dây và tụ điện. N nằm giữa tụ điện và điện trở. Tần số dòng điện f = 50 Hz, cuộn dây cảm         thuần có L =  H. Biết uMB trễ pha 900 so với uAB và uMN trễ pha 1350 so với uAB. Điện trở R có giá trị:      A. 300Ω                   B. 150Ω                C. 100Ω                    D. 120Ω Ÿ HD:  (Trích đề thi thử lần 3 ­ THPT Amsterdam, Hà Nội 2013 )  Mạch gồm A­­­­­­­[L]­­­­­­­M­­­­­­­­[C]­­­­­­­N­­­­­­[R]­­­­­­­B      M  Ta có Z = 300. ( Vẽ giản đồ nhé ! ) Ta có góc (MN và AB) = 135 Ÿ góc BAI = 45                                N            B  Ÿ góc MAB = 45 Ÿ 'MAB vuông cân tại B          Ÿ NB =  œ R =  = 150 Ÿ B                                                    A                  I Câu 174: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây tải điện một pha  bằng n lần điện áp ở nơi truyền đi. Coi cường độ dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp. Để công   suất hao phí  trên đường dây giảm  a  lần nhưng vẫn đảm bảo  công  suất  truyền đến nơi  tiêu  thụ không đổi,  cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần? n a(1  n)  n na n a a(n  1) a a (n  1)      A.  .        B.  a (n 1) .     C.  .        D.  . Ÿ HD:  (Trích đề thi thử lần 3 ­ THPT Amsterdam, Hà Nội 2013 )  Cần lưu ý công thức này. Và xem tham khảo câu 111 để hiểu rõ hơn. Đáp án C.   Câu 175: Đặt điện áp u = U0cos(100πt + π/3) (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R,  10 3 L H C F S . Nếu nối tắt cuộn cảm thì điện áp  tụ điện có điện dung   và cuộn cảm thuần có độ tự cảm  5S hai đầu tụ điện có biểu thức  u C 100 cos(100St ) (V). Nếu không nối tắt cuộn cảm thì điện áp hai đầu cuộn  cảm có biểu thức là      A. u = 200cos(100St + S/2) (V).             B. u = 200cos(100St + 2S/3) (V).      C. u = 100cos(100St ­ S/3) (V).             D. u = 200cos(100St + 5S/6) (V). Ÿ HD:  (Trích đề thi thử lần 3 ­ THPT Amsterdam, Hà Nội 2013 )   Ta có Z = 50, Z = 100. Mạch gồm R­L­C  Nếu nói tắt cuộn cảm L ( mạch còn R­C) ta có U = 100 và M = M ­ S/2Ÿ M = S/2  Ta có M = M ­M = ­ S/6 Ÿ   =  Ÿ R = 50  Ta có khi mạch chưa nối tắt thì tanM =   =  Ÿ M =  = M ­ M Ÿ M =   Ta có M = M +  =  Ÿ C                                      Câu 176: Cho mạch điện xoay chiều  AB theo thứ tự R, L, C. M là điểm nằm giữa cuộn dây và tụ điện.R và L  có thể thay đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi.  Khi L = L1 thì thấy hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu điện trở R không đổi và khác 0 khi R thay đổi. Khi L = L2 ,  thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu AM không phụ thuộc vào R. Tỉ số  bằng:       A. 1/2 B. 3 C. 1/3 D. 2 Ÿ HD:  (Trích đề thi thử lần 2 ­ THPT Phù Cừ, Hưng Yên 2013 )  Ta có: A­­­­­­­­­[R­L thay đổi]­­­­­­­­­­M­­­­­[C]­­­­­­­­­B có U = const  Khi L = L thì U = const Ÿ U = U Ÿ CỘNG HƯỞNG Ÿ Z = Z                       Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 43 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong  Khi L = L thì U = U KHÔNG PHỤ THUỘC R Ÿ Z = 2Z Ÿ Z =  =  Ÿ  = 2 Ÿ D.   Câu 177: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosZt (U0 không đổi và Z thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm  điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, với CR2  R Ÿ chọn D                                                                     Câu 194: Một khung dây dẫn hình chữ nhật, quay đều quanh trục đi qua trung điểm của hai cạnh đối diện của  khung, trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay. Suất điện động cảm ứng xuất  hiện trong khung đạt cực đại khi mặt khung      A. vuông góc với cảm ứng từ B                                B. tạo với cảm ứng từ B một góc 45       C. song song với cảm ứng từ B                               D. tạo với cảm ứng từ B một góc 60      Ÿ HD:  (Trích đề thi thử lần 5 ­ Đại Học Vinh 2013 )   Ta có vecto cảm ứng từ B A trục quay  Ÿ e = Esin(Zt + M). Để e Ÿ sin(Zt + M) = 1 Ÿ M = 90 Ÿ pháp tuyến khung A cảm ứng từ B  Ÿ mặt khung song song với cảm ứng từ B. Ÿ C                                 Câu 195: Đặt vào một điện áp u = UcosZt (V) có tần số góc Z thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm  điện  trở  thuần  R,  cuộn  cảm  thuần  có  độ  tự  cảm  L  và  tụ  điện  có  điện  dung  C.  Chỉnh  Z  đến  các  giá  trị            Z  và  Z  =  4Z  thì  thấy  dòng  điện  trong  mạch  có  cùng  giá  trị  hiệu  dụng  và  pha  của  chúng  trong  hai          trường hợp lệch pha nhau 90. Tỉ số  trong trường hợp Z = Z là:      A. .                              B. .                            C. 3.                               D. .                           Ÿ HD:  (Trích đề thi thử lần 4 ­ Đại Học Vinh 2013 )   Ta gọi Z là tần số góc khi I Ÿ Z = Z.Z = 4Z ( khi đó Z = Z) Ÿ Z = 0,5Z và Z = 2Z  Khi Z = 0,5Z Ÿ Z giảm 2 lần, Z tăng 2 lần Ÿ Z = 4Z   Khi Z = 2Z Ÿ Z tăng 2 lần, Z giảm 2 lần Ÿ Z =    Đặc biệt Z = 4Z   2 trường hợp vuông pha Ÿ tanM . tanM = ­1                                         œ   .  = ­1                                         œ  ­3  .  Z = ­1 Ÿ  = 3 Ÿ C   Câu 196: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM chứa tụ C có điện dung  thay đổi được, đoạn mạch MB chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L nối tiếp với điện trở R. Đặt vào hai đầu  đoạn mạch AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Điều chỉnh C để điện áp giữa hai  đầu tụ điện đạt cực đại thì thấy giá trị cực đại đó bằng 100 V, sau đó lại điều chỉnh C để điện áp giữa hai đầu  đoạn mạch MB đạt cực đại thì giá trị đó là:        A. 100 V.                   B. 200 V.                        C. 200 V.                   D. 100 V.       Ÿ HD:  (Trích đề thi thử lần 4 ­ Đại Học Vinh 2013 )  Mạch có A­­­­­­­­­C thay đổi được ­­­­­­­M­­­­­­­L­R­­­­­­­­B  Chỉnh C để U = 100 =  ( Loại toán này bạn đã gặp lần thứ 3 trong tuyển tập này ! Chú ý nhé!)  Chỉnh C để U œ CỘNG HƯỞNG Ÿ U =  = 100 Ÿ D   Câu  197:  Cho  đoạn  mạch  điện  gồm  điện  trở  thuần  R,  cuộn  cảm  thuần  và  tụ  điện  có  điện  dung  C  thay  đổi              được. Ban đầu điều chỉnh để dung kháng của tụ là Z. Từ giá trị đó, nếu tăng dung kháng thêm 20:         hoặc  giảm dung kháng đi 10: thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là như nhau. Từ giá trị Z, để công suất tiêu thụ  trên mạch lớn nhất thì cần phải thay đổi dung kháng:                      Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 47 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong      A. tăng thêm 10 :.         B. giảm đi 10 :.           C. tăng thêm 5 :.          D. giảm đi 5 :.                Ÿ HD:  (Lớp học 3KClass 2013)   Z + 20 hay Z ­ 10 thì P = P Ÿ Z =   = Z + 5  Để công suất mạch lớn nhất thì Z = Z = Z + 5  Ÿ tăng thêm 5 : Ÿ C Câu 198: Một khung dây hình chữ nhật có 400 vòng, quay đều quanh trục đối xứng của khung với tốc độ góc  240 vòng/phút trong một từ trường đều.Trục quay vuông góc với các đường sức từ. Biết từ thông cực đại qua  mỗi vòng của khung có giá trị là 10 mWb. Chọn gốc thời gian lúc vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây  hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 60. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung:     A. e = 3,2Scos(8St ­ ) V.                                     B. e = 32Scos(8St ­ ) V.          C. e = 3,2Ssin(8St + ) V.                                     D. e = 32Ssin(8St + ) V. Ÿ HD:  (Lớp học 3KClass 2013)  Khởi sự và tiền đề của mạch điện xoay chiều ta không thể nào không nhớ nhé ^^.  Do cảm ứng từ lệch với pháp tuyến của khung 1 góc 60 Ÿ M =    Do cả 4 phương án trả lời đều có Z = 8S. Nên ta không cần tìm nữa.  Ta có E = NBSZ  với BS = I = 10 mWb Ÿ E = 32S ( loại A và C)  Như vậy ta sẽ phải chọn công thức nào là phù hợp. thì e = Esin(Zt + M) Ÿ chọn D                         Câu 199: Đoạn mạch AB gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L  theo thứ tự mắc nối tiếp. M là điểm nằm giữa tụ C và điện trở R, N là điểm nằm giữa điện trở R và cuộn cảm  thuần  L.  Đặt  vào  hai  đầu  điện  áp  xoay  chiều  có  giá  trị  hiệu  dụng  và  tần  số  không  đổi  thì  điện        áp tức thời ở hai đầu mạch AN và MB lần lượt là u = 100cos(Zt ­ ) (V) và u = 100cosZt (V). Hệ số công suất  của đoạn mạch AB là:     A. 0,65                           B. 0,84.                          C. 0,58.                             D. 0,87.     Ÿ HD:  ( Thi thử lần 7 ­ Mã đề 351 ­ 3K Class 2013)   Mạch gồm A­­­­­­­­[C]­­­­­­­M­­­­[R]­­­­­N­­­­­­­­[L]­­­­­­­­­­B  Ta có M u  A M u Ÿ AN A MB Ÿ   = 1 Ÿ UU = U                                    B  Ta có U = (50) = U + U                                                         A                                            I            U = (50) = U + U     Ÿ U > U   Vẽ giản đồ vectơ ta có: góc sin MAN = sin BMN œ  =   Ÿ U = U Ÿ U = 75 và U = 25                                         M                        N  và đồng thời U = 25  Đến đây ta xét tanM =  =  Ÿ cosM =  = 0,65 Ÿ A    Câu 200: Có hai máy biến áp lí tưởng (bỏ qua mọi hao phí) cuộn sơ cấp có cùng số vòng dây nhưng cuộn thứ  cấp có số vòng dây khác nhau. Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn  thứ cấp của máy thứ nhất thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở của máy đó là 1,5. Khi  đặt điện áp xoay chiều nói trên vào vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy thứ hai thì tỉ số đó là 2. Khi cùng thay  đổi số vòng dây cuộn thứ cấp của mỗi máy 50 vòng dây rồi lặp lại thí nghiệm thì tỉ số điện áp nói trên của hai  máy là bằng nhau. Số vòng dây của cuộn sơ cấp của mỗi máy là:     A. 100 vòng.                 B. 250 vòng.                  C. 200 vòng.                      D. 150 vòng.                  Ÿ HD:  (Trích đề thi từ Thư Viên Vật Lý 2013)   Gọi N là số vòng dây cuộn sơ cấp, N và N là cuộn thứ cấp  Theo đề bài ta có  =  = 1,5 Ÿ N = 1,5N   =  = 2 Ÿ N = 2N  Để hai tỉ số trên bằng nhau ta phải tăng N và giảm N   Do đó   =   Ÿ N = 200 vòng Ÿ C.    THÀNH CÔNG LÀ LÀM VIỆC CHĂM CHỈ VÀ LUÔN NGHĨ ĐẾN  NHỮNG ĐIỀU TỐT ĐẸP NHẤT !                      Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 48 LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12                                                                          Thầy Lâm Phong Biên soạn, sưu tầm và hướng dẫn giải: Thầy Hứa Lâm Phong Thông tin liên lạc: lamphong9x_vn@yahoo.com ­ windylamphong@gmail.com   THƯƠNG TẶNG CHÚC CÁC EM HỌC SINH ĐẠT KẾT QUẢ CAO NHẤT  TRONG KÌ THI TUYỂN SINH ĐẠI HỌC 2015                      Đừng giới hạn các thách thức mà hãy luôn thách thức các giới hạn ­ Lamphong9x_vn 49 [...]...  HD: ( Trích đề thi thử lần 1, THPT Chuyên Nguyễn Huệ, Hà Đông 2013 )  A ­ ­ ­ ­ ­ (R­L )­ ­ ­ ­ ­ M ­ ­ ­ ­ ­ (R­C )­ ­ ­ ­ ­ ­B và ứng với I   Khi nối tắt tụ C, mạch còn R­L­R thì I = I và       + I = I   Z = Z ( do U không đổi )   Z = |Z ­ Z|   Z = ­( Z ­ Z)     = ­      = 45   cos  = 0,5   B   Câu  104:  Trong  một  giờ  thực  hành  một  học  sinh  muốn  một  quạt  điện loại  180  V  ­ 120W  hoạt  động  bình  thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu ...  HD: ( Trích đề thi thử lần 1 THPT Tứ Kỳ, Hải Dương ­ 2013 )  Mạch điện gồm A ­ ­ ­ [L ]­ ­ ­ M ­ ­ ­ [R ]­ ­ ­ ­N ­ ­ ­ [C thay đổi ]­ ­ ­ ­B và R = Z   Khi C = C thì U   U      = 1   Z =  = 3Z (1)   Khi C= C thì U max   Cộng hưởng   Z = Z (2)              Từ (1) và (2)   Z = 3Z   C =    C   Câu 143: Một máy phát điện xoay chiều một pha tốc độ của rôto có thể thay đổi được. Bỏ qua điện trở của  các dây quấn máy phát. Nối hai cực của máy phát điện đó với một đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R, cuộn ...  ( Xem câu 9, 15, 43, 57 để hiểu rõ hơn )  A ­ ­ ­ ­( R )­ ­ ­ M ­ ­ ­ ­( L )­ ­ ­ ­N ­ ­ ­ (C thay đổi )­ ­ ­ ­ ­B V = U và V = U   + Khi C thay đổi để V max   U max   U max   CỘNG HƯỞNG   Z = Z   Và khi đó U = 2U   U = 2U   R = 2Z = 2Z   Z =    U =    + Khi C thay đổi để V max   U max   U max = 200 thì U = ?  Ta có U =     200 =   = U   U = 80V   A          Câu 103: Đặt điện áp u = Ucos t (V) ( U không đổi ) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và ... hiệu dụng giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi và khác không khi thay đổi giá trị R của biến trở. Với C  =  thì điện áp hiệu dụng giữa A và N bằng:     A. 200 V                        B. 100 V                      C. 200 V                            D. 100  V  HD: ( Trích đề thi tuyển sinh Đai Học khối A ­ 2010 ) U = 200V = const. A ­ ­ ­ ­( R biến trở )­ ­ ­ ­L ­ ­ ­ M ­ ­ ­ ­ (C thay đổi )­ ­ ­ ­ ­B  Khi C = C thì U có giá trị không đổi nghĩa là U = U   CỘNG HƯỞNG ...      A. 150 V                           B.  V                            C.  V                            D. 100 V    HD: A ­ ­ ­ ­ ­( R )­ ­ ­ ­ ­M ­ ­ ­ ­ (C và L thay đổi )­ ­ ­ ­ ­ B với U = 150 = const  Với L = L và L = L  lần lượt ta có (U , φ) và (φ,U ) đặc biệt U = 2U và φ   φ  Do             ( do   không đổi )   tan tan  = ­1     .   = ­1    Z ­ Z =  (1) Mặt khác U = 2U    =  (2)  Từ (1) và (2)   R = 8(Z ­ Z)                Xét U =  I.Z =  Z =  =  = 100   D  ...  HD: ( Trích đề thi tuyển sinh Đai Học khối A ­ 2012 )  ( Xem câu 24, 47 để hiểu rõ hơn ) A ­ ­ ­ ­( R = 40 )­ ­ M ­ ­( C thay đổi )­ ­ ­ ­( L,r )­ ­ ­ ­ ­ ­ B và U = 200V, f = 50Hz  Khi chỉnh C để U = 75 đạt CỰC TIỂU   CỘNG HƯỞNG   Z = Z   U =      200r = 75.(40 + r)   r = 24   A     Câu 97: Đặt điện áp u = 150cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 60 Ω, cuộn  dây có điện trở thuần và tụ điện.  Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch bằng 250 W. Nối hai bản tụ điện bằng ...            C. 540W        D. 180W  HD: Mạch gồm A ­ ­ ­ ­[ R ]­ ­ ­ M ­ ­ ­[ C ]­ ­ ­ N ­ ­ ­[ L ]­ ­ ­ B Theo giản đồ ta có U =   = 120 V Công suất của mạch  P = UIcos    I =  = 2A   R = 60Ω  Mặt khác cos  =    Z = 40 Ω Khi cuộn dây nối tắt thì mạc h chỉ còn lại mạch AN  nên công suất là   P =   R = 540 W   C   Câu 81: Cho mạch điện RLC nối tiếp, mắc mạch vào mạng điện xoay chiều số f  biến đổi, khi f = 60 Hz và                    f = 80 Hz thì hiệu điện thế hiệu ... mạch AB một điện áp xoay chiều ổn định u = Ucos120 t (V). Để điện áp hiệu dụng trên đoạn mạch NB đạt  cực đại thì điện dung của tụ điện bằng:      A. F                              B. F                             C. F                         D.  F  HD: Mạch gồm A ­ ­ ­ ­ ­ (L )­ ­ ­N ­ ­ (R­C thay đổi )­ ­ ­ ­ ­B  Ta có Z = 200 và R = 100  Với bài toán này thì chúng ta đề nghị công thức giải nhanh ( phần chứng minh sẽ dành riêng cho 1 bài khác) ... trở thuần, giữa điện trở thuần và tụ điện.  Thay đổi   đến   =  , thì dung kháng lớn gấp ba lần cảm kháng; khi   =  điện áp u lệch pha   so với hai đầu điện áp u. Hệ thức liện hệ giữa   và   là:      A.    =                    B.   =                       C.   =                       D.   =     HD: ( Trích đề thi thử lần 1 mã đề 365, 3K Class ­ 2013 ) Mạch gồm A ­ ­ ­[ L ]­ ­ ­M ­ ­ [R ]­ ­ ­N ­ ­[ C ]­ ­ B  Khi ... trên R đạt cực đại. Khi tần số là f2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai điểm AM không thay đổi khi điều chỉnh R.       Hệ  thức liên hệ giữa f1 và f2 là     A. f =        B. f2 =  f                           C. f2 =  f                        D. f2 =  f       HD: ( Trích đề thi thử lần 1, THPT Nam Sách, Hải Dương 2013 ) Mạch gồm A ­ ­ ­ ­ R thay đổi ­ ­ ­L ­ ­ M ­ ­ ­C ­ ­ ­B.   Khi f = f thì U max   CỘNG HƯỞNG  . Biênsoạn,sưutầmvàhướngdẫn giải: ThầyHứaLâmPhong Thôngtinliênlạc:  lamphong9x_vn@yahoo.comwindylamphong@gmail.com  THƯƠNGTẶNGCHÚCCÁCEMHỌCSINHĐẠTKẾTQUẢCAONHẤT TRONGKÌTHITHPTQUỐCGIA2015 TUYỂNTẬPDÒNGĐIỆN XOAY CHIỀU HAY CÓLỜIGIẢI Lưuý: Giải chitiếttheotựluậntừđósuyracôngthức giải nhanh Câu1:Chomộtđoạnmạchgồmcuộncảmthuầnvàbiếntrởmắcnốitiếpvới điện áphiệudụngở2đầu đoạnmạchlàU=24Vkhôngđổi.Khibiếntrở có giátrịR=18ΩhoặcR=128Ωthìcôngsuấttiêuthụ củađoạnmạchđềulàP.CảmkhángZcủacuộndâyvàcôngsuấtcựcđạicủađoạnmạchkhithayđổibiến trởtươngứnglà: A.Z=24ΩvàP=12WB.Z=24ΩvàP=24W C.Z=48ΩvàP=6WD.Z=48ΩvàP=12W   HD:ĐốivớiloạibàitoánchỉnhbiếntrởRđếngiátrịR=RvàR=Rmàcôngsuấtkhôngđổitaluôn cầnnhớcácđiềusauđây: R+R=vàR.R=(ZZ)VànếuđểýthêmmộttíthikhiđóRvàRthỏamãnphươngtrìnhViet:X SX+P=0 Vậytasẽ có RR+(ZZ)=0 ĐặcbiệtkhichỉnhRđểchocôngsuấtcựcđạithìkhiđóRbằngnhóm điện trởcònlại  R=|ZZ| suyraR=Z==48(loạiAvàB) VàkhiđóCôngsuấtcủamạchbằngP==6W  C  LUYỆNTHIĐẠIHỌCVẬTLÝ12ThầyLâmPhong 2 Đừnggiớihạncáctháchthứcmàhãyluôntháchthứccácgiớihạn Lamphong9x_vn Câu2:Đặt điện ápu=75cos( Z t)Vvàohaiđầuđoạnmạchgồmtụ điện C= P FvàhộpđenXmặcnối tiếp.Xlàđoạnmạchchứa2trong3phầntửR,L,Cmắcnốitiếp.Khi Z =100 S rad/s, dòng điện trong mạch có biểuthứci=cos(100 S t+ S /4).Đểcôngsuấtcủamạch có giátrịcựcđại, Z bằng: A.100 S rad/sB.300 S rad/sC.200 S rad/s.D.100 S rad/s   HD:Phântíchđề:Khi Z =100 S  ta có phươngtrìnhcủau=75cos( Z t)Vvài=cos(100 S t+ S /4)  Z==75(1) Góclệchgiữau,ilà M = M  M = S /4  chắcchắnhộpX có chứamạch có R Tớiđâytaphảibiệnluậncáctrườnghợp có thểxảyra.vàđoánxemHộpX có thứgì(hộpXgồm2trong 3phầntửR,L,C) nhưvậychỉcầnphảitìmxemphầntửcònlạilàgì? TH1:nếuđólàCvậylúcnày có dạngmạchCRC(taxemhaiCmắcnốitiếplàmột) lúcnàydựavàotan M ta có Z=R=75ứngvới Z =100 S   C= P F(vôlívìkhimắcnốitiếpCtương đươngphảinhỏhơnCthànhphần,đằngnàylạilớnhơn)  LoạitrườnghợpCRC TH2:nhưvậyphầntửthứ3cầntìmlàCRL đúngnhưmạchRLCthôngdụngđóđếngiờ(khithibạnnêngiảsửtrườnghợpnàytrướcsẽtốthơn^^) Mộtcáchtươngtựta có mạch có tínhdungkhángchogóclêch(u;i)<0   ZZ=75  L Z =75(CầnhiểuCkhôngđổivà Z tạithờiđiểmđólà100 S )   L=0,25/ S H.Khicôngsuấtcựcđạithì Z ==200 S   C Câu3:Bằngđườngdâytruyềntảimộtpha, điện năngtừmộtnhàmáyphát điện nhỏđượcđưađếnmột khutáiđịnhcư.Cáckỹsưtínhtoánđượcrằng:nếutăng điện áptruyềnđitừUlên2Uthìsốhộdânđược nhàmáycungcấpđủ điện năngtăngtừ36lên144.Biếtrằngchỉ có haophítrênđườngdâylàđángkể,các hộdântiêuthụ điện nhưnhau.Nếu điện áptruyềnđilà3U,nhàmáynàycungcấpđủ điện năngcho: A.164hộdân.B.324hộdânC.252hộdânD.180hộdân  HD:côngsuấttruyềntải=côngsuấttiêuthụ+côngsuấthaophí P=R  UtăngnlầnthìPhaophígiảmn Utănglên2U  PhaophígiảmsuyraP  14436=108hộdântăngthêm Utănglên3U  PhaophígiảmsuyraP  x=?sốhộdântăngthêm Tamsuất  x=128.Vậysốhộdânlúcđólà36+128=164hộdân  A  Câu4:Đặt điện áp xoay chiều hiệudụngUvàohaiđầumộthộpđenXthì dòng điện trongmạch có cường độhiệudụnglà0,25Avàsớmphapi/2sovới điện áphaiđầuhộpđenX.Cũngđặt điện ápđóvàohaiđầu hộpđenYthì dòng điện trongmạchvẫn có cườngđộhiệudụnglà0,25Anhưngcùngphavới điện áphai đầuđoạnmạch.Nếuđặt điện áptrênvàohaiđầuđoạnmạchgồmXvàYmắcnốitiếpthìcườngđộhiệu dụngcủa dòng điện trongđoạnmạchlà: A.AB.AC.AD.A  HD:từgiảthuyếtta có: 250=0,25Z=0,25Z  Z=Z=880 Khimắc điện áptrênvàomạchchứaXvàYmắcnốitiếp,vẽgiảnđồvectotacóUchậmphahơniπ/2; ucùngphavớiivàU=U==110V Cườngđộhiệudụngquamạchlúcnày:I==A.  B Câu5:Mạch điện xoay chiều gồm3phầntửR,L,CtrongđóLthuầncảmthayđổiđược có hiệu điện hiệu dụnghaiđầumạchkhôngđổi.KhichỉnhLđếngiátrịL=LvàL=Lthìmạch có cùnghiệu điện thế hiệudụnghaiđầucuộncảmnhưnhau.VậykhichỉnhL=Ltađượcmạch có hiệu điện thếhaiđầucuộn cảmcựcđại.MốiquanhệgiữaL,L,Llà: A.L=B.=+C.=+D.=+   HD:KhichỉnhLđếnL=LthìU  Z= khichỉnhLđến2giátrịL=LhoặcL=LthìU=U  U=U  I.Z=I.Z  =,bìnhphươngquyđồngtađược: Z.R+(ZZ)=Z.R+(ZZ)biếnđổibiểuthứctađược:  =  Z=  =+  =+  C LUYỆNTHIĐẠIHỌCVẬTLÝ12ThầyLâmPhong 3 Đừnggiớihạncáctháchthứcmàhãyluôntháchthứccácgiớihạn Lamphong9x_vn Chúý:tươngtựvớiCta có C=(C+C)(tríchđềthi tuyển sinhCaoĐẳngA2012)  Câu6:ChođoạnmạchABgồmR,L,Cnốitiếptrongđótụ điện có Cthayđổiđượcvàbiểuthức điện áptức thờicủaU=100cos100 S t.KhiC=C=FhoặcC=C=Fthìmạchtiêuthụcùngmộtcôngsuấtvàgóc lệchphagiữacườngđộ dòng điện tứcthờitạihaithờiđiểmlà2 S /3rad.Biểuthứccườngđộ dòng điện tứcthờiikhiC=C1là: A.i=cos100 S tAB.i=cos100 S t+A C.i=cos100 S t+AD.i=cos100 S tA  HD:RLC có Cthayđổi,Utoànmạch=100,f=50HzvàZ=100vàZ=300 KhichỉnhCđến2giátrịC=CvàC=CmàPkhôngđổi  Z=  Z=200 +ỨngvớiTH1khiZ=100,Z=200thìmạchđang có tínhCẢMKHÁNG   M = M  M >0 +ỨngvớiTH2khiZ=300,Z=200thìmạchđang có tínhDUNGKHÁNG   M = M  M >0 Domạchtiêuthụcùngcôngsuấtnênta có M = M   = M =0(1)(doφ=0) Mặtkhácta có φφ=(2) ( giải thíchthậtkĩlàdoởTH1do M >0   M > M vàởTH2do M <0   M < M    M > M ) Từ(1)và(2)ta giải hệ có đượcφ= S /3vàφ= S /3  LoạiđápánBvàC VấnđềbâygiờlàtìmraIlàxong?đếnđâynhờvàogócφ= S /3   φ= S /3  tanφ=  R=100/ vàtadễdàng có đượcZ=  I=  I=  A ChứngminhthêmchoýchỉnhCđểPmax Ta có TH1:ZC1,ZL,R,ứngvớiP1vàTH2:ZC2,ZL,RứngvớiP2 TheoyêucầubàitoánthìP=P   UI.cos M =U.Icos M   Z=Z  |ZZ|=|ZZ|  Z= Câu7:Mạch điện xoay chiều RLCmắcnốitiếp.Trườnghợpnàosauđây điện áphaiđầumạchcùngpha với điện áphaiđầu điện trởR: A.ThayđổiCđểUB.ThayđổiRđểU C.ThayđổiLđểUD.ThayđổifđểU   HD:Ta có: U=IR.= ThayđổiCđểU_RMaxsẽxảyracộnghưởng,khiđóUcùngphavớiU.ĐápánA Câu8:Mạch xoay chiều có điện ápổnđịnh.Nếumạchchỉ có RthìcườngđộhiệudụngI_R=6A.Nếu mạchchỉ có tụ điện CthìcườngđộhiệudũngI_C=4A.Nếumạchchỉ có cuộncảmthuầnLthìcườngđộ hiệudụngI_L=8A.Nếumạchnàygồmcả3phầntửR,L,Cnóitrênthìcườngđộhiệudụngquamạchlà: A.18AB.7,2AC.10AD.4,8A   HD:Ta có: R=,Z=,Z=(tríchđềthi tuyển sinhĐạiHọcA2010) Nếumạch có đủRLCthì:I====4.8A  D Câu9:Mạch điện xoay chiều gồmcuộndây có độtựL=Hmắcnốitiếpvớitụ điện C.Đặtvàohaiđầu mạch điện ápu=Ucos Z t(V).KhiC=C1=Fthì điện áphaiđầutụ điện có giátrịcựcđạivàbằng 100.KhiC=2,5Cthìcườngđộ dòng điện trễphamộtgóc45sovớihaiđầu điện áp.GiátrịcủaUlà: A.50VB.100VC.50VD.100V  HD:Đâylà1bàimìnhnghĩlàkhá hay trongcácbàimàmìnhgiớithiệu,đềbàihoàntoànkchotầnsố góckhiếnnhiềubạnbịkẹtlạilun^^  Tómtắtđề: KhiZ=ZthìU(CÙNGVẦNKHẢOSÁT) Quacácbàitrướcthìta có cácbộcôngthứclà:Z=(1)vàU=(2) LUYỆNTHIĐẠIHỌCVẬTLÝ12ThầyLâmPhong 4 Đừnggiớihạncáctháchthứcmàhãyluôntháchthứccácgiớihạn Lamphong9x_vn TrongđóUlàthứtacầntìm^^. KhiZ=Z=Zthìitrễphasovớiugóc S /4  ZZ=R(2)trongđó(Z>Z) TathếRvàobiểuthức(1)vàđược:Z=kếthợpvớiZ=Z  Z=Z thugọntađược:2ZZ.Z+Z=0 (tớiđâymìnhmonglàcácbạnnhớđếnptđẳngcấpbênlượnggiác,hoặc giải hệđẳngcấp,hoặctìma,b trongbiểuthứchìnhhọcphẳngvềđườngthẳng có cácdạngthôngdụngnhư:x+xy3y=0 hay a+3ab 4b=0,. Có rấtnhiềucáchđểxácđịnhtrongmạch có gì?(dựavàogóclệchcủacác phau,ihoặcgiảđịnh1phầntửnàođótồntạitrongmạch) Muốntìmraphacủauvàithìtrướctiêntabiếnđổiptdaođộngvềcùng1hàm,cụthể: u=80cos(100 S t+ S /4)   M = S /4vài=4sin100 S t=4cos(100 S t+ S /2)   M = S /2 Xét M = M  M = S /4  HoặclàRChoặcRCL(vớiZ>Z) LUYỆNTHIĐẠIHỌCVẬTLÝ12ThầyLâmPhong 10 Đừnggiớihạncáctháchthứcmàhãyluôntháchthứccácgiớihạn Lamphong9x_vn DođápánD.R,L,Cbấtkỳ  loại.VậytachọnC,Rlàchínhxácnhất  A Câu35:Mạch điện xoay chiều mắcnốitiếpgồm điện trởthuầnR,cuộndâythuầncảm có độtựcảmLvàtụ điện có điện dungC. Điện ápởhaiđầuđoạnmạchlàu=Ucos Z t(V).Chỉ có tầnsốgócthayđổiđược.Điều chỉnh Z thấykhigiátrịcủanólà Z hoặc Z ( Z > Z )thì cườngđ dòng iệnhiệudũngđềunhỏhơncườngđ dòng iệnhiệudụngcựcđạinlần(n>1).BiểuthứctínhgiátrịRlà: A.R=B.R=C.R=D.R=   HD:theođềthìta có khi Z = Z và Z = Z thìmạch có cùngIvớiI=I=I=(n>1) vớiIlàcườngđộcộnghưởng   Z . Z = Z = KhiđóR====  (n.R)=R+L Z    (n1).R=(*)(ThayLC=vàC Z =vàobiểuthức(*)) (*)  (n1).R=L.( Z  Z )  R=với( Z > Z )  A TươngtựnếutaviếtbiểuthứctheoCthìtathayLC=vào(*) (*)  (n1).R=  R=(tríchthithửlần3,THPTQuỳnhLưu,NghệAn2012) Câu36:Mạch điện xoay chiều gồmbiếntrở,cuộndâykhôngthuầncảmvàtụ điện ghépnốitiếp.Đặtvàohai đầuđoạnmạch điện áp có biểuthứclàu=Usin Z t(V).TrongđóUvàomegakhôngđổi.KhibiếntrởR= 75Ωthìcôngsuấttiêuthụtrênbiếntrởđạtgiátrịlớnnhất.Xácđịnh điện trởthuầncủacuộndâyvàtổngtrở củamạchAB.Biếtrằngchúngđều có giátrịnguyên. A.r=21vàZ=120B.r=15vàZ=100 C.r=12vàZ=157D.r=35vàZ=150   HD:(câunàyĐậmchấtToánthiênvềToánquá!nhưngcũngnênthamkhảovì có thểkhirathisẽ đượcđiềuchỉnhlại)(tríchthithửlần4THPTQuỳnhLưuNghệAn2012) Mạchgồm(Rđổi)(Lr)(C) có Uvà Z =const ChỉnhRđểP=R=== VậyP  Z  R=  R=r+(ZZ) TrởlạibàitoànchỉnhR=75thìPta có R=r+(ZZ).BiếtrằngrvàZ  Z Ta có Z= = ===5 DoZ  Z(sốnguyên)  75+r=6k  r=6k75 Mặtkhácta có 0<r<R  0<6k75<75  3,53<k<5  k=4  r=21  Z=120  A  Câu37:Khithaythếdâytruyềntải điện năngbằngmộtdâykhác có cùngchấtliệunhưngđườngkínhtăng gấpđôithìhiệusuấttải điện là91%.Vậykhithaythếdâytruyềntảibằngloạidâycùngchấtliệunhưng có đườngkínhgấpbalầnthìhiệusuấttruyềntải điện khiđólàbaonhiêu?Biếtrằngcôngsuấtvà điện ápnơisản xuấtlàkhôngđổi: A.94%B.96%C.92%D.95%   HD:Ta có P=RvàH=x100.ĐặcbiệtR=2 U vớillà chiều dàicủađườngdâytải điện vàSlàtiếtdiệntròncủadây.Dođóta có S= S r= S (d=2r:làđườngkínhcủadây) Từcácmốiquanhệtỉlệthuậnnghịchta có: ===trongđó ' P=100H Theođềbàithìta có vớid=2d  H=91%vớid=3d  H=? =  =  ?=4%vậyH=96%  B  Câu38:Haicuộndây(R,L 1 )và(R,L)mắcnốitiếpnhauvàđặtvàomộthiệu điện thế xoay chiều có giátrị hiệudụngU.GọiUvàUlàhiệu điện thếhiệudụngtươngứnggiữahaicuộn(R,L 1 )và(R,L 2 ).Đểchohiệu điện thểhaiđầumạch có giátrịU=U+Uthìđiềukiệnlà: A.=B.L.L=R.RC.L+L=R+RD.=   HD:ĐểU=U+Uthìhiệu điện thếởcácphabằngnhau   M = M = M   tan M =tan M   =  =  D LUYỆNTHIĐẠIHỌCVẬTLÝ12ThầyLâmPhong 11 Đừnggiớihạncáctháchthứcmàhãyluôntháchthứccácgiớihạn Lamphong9x_vn Câu39:ChođoạnmạchABgồmcácphầntừ điện trởthuầnR,cuộncảmthuần có độtựcảmLvàtụ điện có  điện dungC.ĐặtvàoABmột điện áp xoay chiều u=Ucos Z t(V) có tầnsốgóc Z thayđổiđược.Ngườitamắc mộtkhóaK có điện trởrấtnhỏsongsongvớihaiđầutụ điện. Khi Z = Z =120 S rad/sthìtangắtkhóaKvà nhậnthấy điện ápgiữahaiđầutụ điện lệchpha S /2với điện áphaiđầuđoạnmạch.ĐểkhikhóaKđónghoặc mởthìcôngsuấttiêuthụtrênmạchABkhôngđổithìtầnsốgóc Z phải có giátrịlà: A.60 S rad/sB.240 S rad/sC.120 S rad/sD.60 S rad/s  HD:Tómtắtđề:MạchA(R)(L)(C)B có Z thayđổi có khóaKmắcsongsongvớiC Khi Z =120 S ,tangắtkhóaK(nghĩalàbỏkhóaKđi)thìmạchvẫnlàR,L,C Nhậnthấyphacủatụvuôngvớiphacủa điện áp  CỘNGHƯỞNG  LC Z =1(1) Khi Z thìdùđóngkhóaK(đoảnmạchcònR,L) hay mởkhóaK(mạchvẫnlàR,L,C) Mạchtiêuthụcùngcôngsuất  Z=Z  Z=|ZZ|  Z=2Z  LC Z =0,5(2) Lậptỉsố(1)và(2)suyra Z = Z =60 S   A Câu40:Chođoạnmạch xoay chiều gồmbiếntrởR,cuộndâykhôngthuầncảm có điện trởrmắcnốitiếp.Điều chỉnhRđểcôngsuấttrênR có lớnnhất.Khiđó điện ápgiữahaiđầuđoạnmạchlớngấp1,5lần điện ápgiữahai đầu điện trở.Hệsốcôngsuấtcủamạchkhiđólà: A.0,67B.0,75C.0,5D.0,71  HD:MạchgồmRLr(Rthayđổi)(Xemcâu36đểhiểurõhơn) ChỉnhRđểP  R=r+ZkhiđóU=1,5U  Z=1,5R  (R+r)+Z=2,25R   R+2Rr+(r+Z)=2,25R  1,25R2RrR=0  R(0,25R2r)=0  r=  r= Vậycos M ==+=0,75  B Câu41:Mộtmạch điện xoay chiều có hiệu điện thếhiệudụnghaiđầumạchkhôngđổi,tầnsốgócthayđổi được.Mạchgồmcácphầntử điện trởthuầnR,cuộncảmthuần có độtựcảmLvàtụ điện có điện dungC.Biết rằngbiểuthứcL=CR.Chỉnh Z đếngiátrị Z = Z và Z = Z =9 Z thìmạch có cùnghệsốcôngsuất.Giátrịcủa hệsốcôngsuấtlà: A.B.C.D.  HD: Cách1:MạchRLC có Z thayđổi.L=CR Khichỉnh Z đến2giátrị Z và Z thìmạch có cùnghệsốcôngsuất  cos M =cos M    Z=Z  |ZZ|=|ZZ|   ZZ =   9 Z =vàL=CR  LC=(CR)=vàCR=(*) XétCos M ==Thaycácgiátrịtừ(*)tađược: Cos M ==  D Cách2:Tổngquátbàitoán:MạchRLC có omegathayđổi.U=const.Khichỉnh Z = Z và Z = Z =n Z  thìmạchtiêuthụcùnghệsốcôngsuấtnghĩalàcos M =cos M vớiL=CR Tươngtựtừđềta có: cos M =cos M   |ZZ|=|ZZ|   Z+Z=Z+Z(*)  LC=(1) Từ(1)  L Z =  Z=Z  Z=Z(do*) Lúcnàytaxéttan M ==  tan M ==  tan M ===(vìL=CR)  tan M =LC( Z  Z )=( Z 2 ZZ + Z )=2+=  tan M ==(côngthứcnàychỉápdụngkhiL=CR) Từtỉlệgiữa Z và Z tatínhdễdàngratan M rồidùngmáytínhcầmtaysuyracos M  Hoặc có thểápdụngcôngthức1+tan M = Ápdụngchobàitrênta có tan M ==  cos M =  D Câu42:Tronggiờhọcthựchành,mộthọcsinhquấnmáybiếnápvới điện ápsơcấplàkhôngđổi.Khiquấn cácvòngdâythứcấpdosơý,họcsinhnàyquênkhôngđếmsốvòngdâynênđãdừnglạivàđo điện ápthứ LUYỆNTHIĐẠIHỌCVẬTLÝ12ThầyLâmPhong 12 Đừnggiớihạncáctháchthứcmàhãyluôntháchthứccácgiớihạn Lamphong9x_vn cấpđểhởđược13V.Họcsinhnàytiếptụcquấnthêm27vòngchocuộnthứcấprồiđo điện ápthứcấpđược 17,5V.Biếtrằnghaophítrênbiếnáplàkhôngđángkể.Sốvòngdâyđãquấnchocuộnthứcấplà: A.78vòngdâyB.105vòngdâyC.51vòngdâyD.130vòngdây  HD:ĐâylàmộttrongcácdạngđềthiđãvàsẽtiếptụcxuấthiệntrongđềthiĐẠIHỌC.thuộcchủđề MÁYBIẾNÁP. Côngthứcchínhlà:=.Theođềbàithìbiếnáp có Usơcấp=const +KhiđãquấnđcNvòng(khôngbiếtlàbaonhieu?)Họcsinhnàysửasaibằngcáchđo điện áp2đầuthứ cấpvànhậnđượcU=13V  =(1) +Tiếptụcquấnthêmchocuộnthứcấp27vòngthìU'=17,5  =(2) Lậptỉsố(1)và(2)tađược=  N=78vòng Theocâuhỏithìsốvòngđãquấnlà78+27=105  BNếukhôngtinhý có thểsẽchọnA) Câu43:Chomạch điện gồm điện trởthuần,cuộndâythuầncảmvàtụ điện có Cthayđổiđược.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75V.Tạithời điểmđó,khi điện áptứcthờihaiđầumạchlà75Vthì điện áptứcthờihaiđầu điện trởvàcuộndâylà25V. Giátrịhiệudụngcủa điện áphaiđầumạchlà: A.75VB.75C.150VD.150V  HD:Tómtắtđề:ta có A(R)(L)M(C)B(Cthayđổi) *ChỉnhCđểU(quáquenthuộcvớicácbạn)khiđóU=75 +Tạithờiđiểmđó,thì điện áptứcthờiu=75vàu=25 KhiCchỉnhđểU  U+U=UNếuvẽgiảnđồvectơtathầyAM A MBvàR A Z   UvuôngphavớiU( M  M =90) Tagiảsử:u=Ucos Z tvậyu=Ucos( Z t S /2)=Usin Z t(do2gócphụnhau) Dễdàng  cos Z t=vàsin Z t=  +=cos Z t+sin Z t=1   +=1(1) Nhưngtớiđâytavẫnchưa giải quyếtđcbàitoán?Mấuchốtnằmởtamgiác AMBvuôngtạiMsuyrahệthứclượngtrongtamgiácvuông:   +=(2)(ứngvớiU=U) Từđây giải hệ(1)và(2)  U=150V  C Câu44:ChođoạnmạchABmắcnốitiếptheothứtự điện trởR,tụ điện có điện dungC,cuộndây có độtựcảmLvà điện trởr.Mlàđiểmnằmgiữacuộndâyvà tụ điện. BiếtL=CR=Cr.Đặtvàođoạnmạch điện áp xoay chiều u=Ucos Z t(V)thìU=U.Hệsốcôngsuất củađoạnmạchlà: A.0,866B.0,657C.0,785D.0,5   HD: MạchgồmA(R)(C)M(Lr)B *Cách1: giải theođạisố TừL=CR=Cr  Z.Z=R=r(R=r)  UU=U(1) Ta có cos M ==(*) Ta có U=U  U+U=3(U+U)  2U+U3U=0   U+4UU3U=0(doU#0)   23=0  =1(loại)và=3(nhận)[doU,U>0] VớiU=3Uthếvào(1)  U= Vậycos M =====0,866  A *Cách2: giải theogiảnđồvectơ(hìnhhọc) Tươngtựta có U.U=UvàU=U(1) XétU=(U+U)+(UU)=(U+U)+(U+U)+2UU2UU   U=U+U+2U2U(do(1))   U=U+U  AM A MB(Đâylàđiềumàcácbạnkhilàmgiảnđồvectơkhônglườngtrước) R LUYỆNTHIĐẠIHỌCVẬTLÝ12ThầyLâmPhong 13 Đừnggiớihạncáctháchthứcmàhãyluôntháchthứccácgiớihạn Lamphong9x_vn Từđâytadựnghình: Giảnđồmàtađangápdụng có tênlàgiảnđồVECTƠTRƯỢT VớiL(vẽđứngthẳnglên),C(vẽđứngthẳngxuống),Rr(vẽngang) Điểmcuốicủaphầntừnàysẽlàđiểmđầucủaphầntửkia. Theonhưchứngminhởtrênta có ' AMB(AM A MB) TagócBMH=gócMAK(cùngphụvớigócK) XétSinBMH==vàSinMAK= Do  =  U=U(vìU=U) XéttanBMH==  gócBMH=30=gócMAK Mặtkhác ' MAB A M  tanBAM==  gócBAM=30 Vậyta có góc M =gócIAB=90(gócBAM+gócBMH)=30   cos M =0,866  A Nhậnxét:với2cáchtriểnkhaitrênthìtheocách1,bạnsẽbiếnđổi liêntụccácbiểuthứcthiênvềĐẠISỐ,đếnvớicách2thìbạnsẽphảigiỏicáckỹnăngtínhgócthiênvềHÌNH HỌCnhưđịnhlýhàmcos,sin,tỉsốlượnggiác.  Câu45:Đặt điện áp xoay chiều u=Ucos Z t(vớiUvà Z khôngđổi)vàohaiđầumạchRLC,trongđó cuộndâythuầncảm có độtựcảmLthayđổiđược.KhiL=L hay L=L(L>L)thìcôngsuấttiêuthụcủa mạch điện tươngứnglàP,PvớiP=3P.Độlệchphagiữa điện áphaiđầumạchvớicườngđộ dòng điện  trongmạchtươngứnglà M , M với| M |+| M |=90.Độlớncủa M , M lầnlượtlà: A. M =và M =B. M =và M = C. M =và M =D. M =và M =   HD:Câunàylàmộtdạngkhálạ(biếtđâusẽxuấthiệntrongđềthinămnaykhôngchừng^^) TacầnnhớlạiP=UIcos M =U=RI Vậyta có 2cáchtriểnkhaiP=3P  Icos M =3Icos M   =3(*) VàđồngthờiP=3P  RI=3RI  ==3  =(1) Chỉcòn1dữkiệnchưadùngđólà:haiphacủa2trườnghợpvuôngnhau| M |+| M |=90  cos M =sin M (2gócphụnhau)  ===tan M  M =  A Câu46:Mạch điện nốitiếpgồm điện trởthuầnR=100Ω,cuộncảmthuần có độtựcảmL=Hvàtụ điện có điện dungCthayđổiđược.Đặtvàomạchmột điện áp xoay chiều u=Ucos100 S tV.ChỉnhCđếngiátrị C=C=FhoặcC=Cthì điện áphiệudụnghaiđầutụ có cùngđộlớn.GiátrịcủaCbằng: A.FB.FC.FD.F   HD:(Xemcâu5đểhiểurõhơn)Mạch có RLC(Cthayđổi) DễdàngtínhđcZ=100và có đcR=100 Chỉnhđến2giátrịC=CvàC=CthìU=UthìtachỉcầnnhớthêmnếuchỉnhC=CthìU   C=(C+C)  chỉphảitínhCmàkhiđóZ==400  C=F  C=F  A Câu47:Mộtmạch điện gồmcuộndây có điện trởthuầnr=40 Ω ,độtựcảm  H,tụ điện có điện dungthayđổi vàmột điện trởthuầnR=80 Ω mắcnốitiếp.Đặt2đầumạchmột điện áp xoay chiều có giátrịlớnnhấtlà 120V,tầnsố50Hz. D.cos M =0,7vàcos M =0,6   HD:Ta có P=P  RI=RI  I=I Lại có P=P  Icos M =Icos M   cos M =cos M   chỉ có Bthỏa  B Nếu giải tiếpthìtacầnnhớthêmkhiđó M + M =90  cos M =cos M =sin M   tan M = 1+tan M =  cos M =0,6  B LUYỆNTHIĐẠIHỌCVẬTLÝ12ThầyLâmPhong 18 Đừnggiớihạncáctháchthứcmàhãyluôntháchthứccácgiớihạn Lamphong9x_vn Câu66:Đặt điện áp xoay chiều vàohaiđầuđoạnmạchRLCnốitiếp,cuộndâythuầncảm.KhinốitắttụCthì điện áphiệudụnggiữahaiđầu điện trởRtăng3lầnvà dòng điện tronghaitruờnghợpvuôngphavớinhau.Hệ sốcôngsuấtđoạnmạchlúcsaubằng: A. 5 1 B. 5 2 C. 10 1 D. 10 3  HD:(Xemcâu22,64và65đểhiểurõhơn) BanđầuRLC có U, M vàcos M  KhinốitắtC(cònRL) có U=3U  cos M =3cos M .Và M  A  M    M  AM   2gócphụnhau   cos M =sin M =3cos M   1cos M =9cos M   cos M =  D Câu67:Mộtđoạnmạch xoay chiều gồm3phầntửmắcnốitiếp: điện trởthuầnR,cuộndây có độtựcảmLvà điện trởthuầnr,tụ điện có điện dungC.Đặtvàohaiđầuđoạnmạchmột điện áp xoay chiều, khiđó điện áptức thờiởhaiđầucuộndâyvàhaiđầutụ điện lầnlượtlàu=80cos( Z t+ S /6)V,u=40cos( Z t2 S /3)V, điện áp hiệudụngởhaiđầu điện trởlàU R =60V.Hệsốcôngsuấtcủađoạnmạchtrênlà: A.0,862.