VẤN ĐỀ 7 TẦN SỐ BIẾN THIÊN

Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều VẤN ĐỀ MẠCH RLC CÓ TẦN SỐ f BIẾN THIÊN I TĨM TẮT CÁC CƠNG THỨC THƯỜNG DÙNG ĐỂ GIẢI TOÁN → Z L = ZC ⇔ f0 = 2π LC Bài tốn: Có cộng hưởng điện Z L > ZC ⇔ f > f0 ⇒ ♦ Nếu ban đầu để có cộng hưởng phải giảm f Z L < ZC ⇔ f < f0 ⇒ ♦ Nếu ban đầu để có cộng hưởng phải tăng f ω = ω1  → I = I1  → I1 = I  → ω R2 = ω1ω2 =  LC → I = I2 ω = ω2  Bài toán: Khi  ωR = ω0 = ωR  →U R − max →  LC U  R − max = U Bài tốn: Tìm 1  ωL = C L R2  ω L −  → U L − max →  C  CR < L  2U L U L − max = R LC − R 2C  Bài tốn: Tìm  L R2 ω = −  ωC  C L C  →U C − max →   2U L CR < L U =  C − max R LC − R 2C Bài tốn: Tìm Lưu ý: Dùng đồ thị giải tập II CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Hệ thức sau có thứ nguyên với tần số góc LC B RC ω C ? L C D RL A Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp xảy cộng hưởng điện Tăng dần tần số dòng điện giữ nguyên thông số mạch, kết luận sau không ? A Hệ số công suất mạch giảm B Cường độ hiệu dụng dòng điện giảm C Điện áp hiệu dụng tụ điện tăng D Điện áp hiệu dụng điện trở giảm Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com Trang Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều R = 80 ( Ω ) Câu 3: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, L = 0,318 ( H ) , r = 20 ( Ω ) cuộn dây có điện trở có độ tự cảm C = 15,9 ( µ F ) tụ điện có điện dung Đặt vào hai đầu mạch điện dịng điện xoay chiều có tần 200 ( V ) số f thay đổi có hiệu điện hiệu dụng f P là: A  f = 70,78 ( Hz )   P = 400 ( W ) Khi cơng suất tồn mạch đạt giá trị cực đại giá trị  f = 70,78 ( Hz )   P = 500 ( W )  f = 444, ( Hz )   P = 2000 ( W )  f = 31, 78 ( Hz )   P = 400 ( W ) B C D Câu 4: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp có giá trị phần tử cố định Đặt vào hai đầu đoạn hiệu điện ω0 xoay chiều có tần số thay đổi Khi tần số góc dịng điện Z L = 20 ( Ω ) ω cảm kháng dung kháng có giá trị Z C = 80 ( Ω ) Để mạch xảy cộng hưởng, phải thay đổi tần số góc dịng điện đến giá trị bằng: 4ω0 A 2ω0 0, 25ω0 0,5ω0 B C D u = U cos ( 2π ft ) ( V ) Câu 5: Đặt điện áp (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối f1 tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi tần số ( Ω) kháng dung kháng đoạn mạch có giá trị f1 ( Ω) cảm f2 Khi tần số hệ số cơng suất f2 đoạn mạch Hệ thức liên hệ là: f2 = f1 f2 = f1 f = f1 f = f1 3 A B C D Câu 6: Cho đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Đặt điện áp u = U0cos(120πt) (V) vào hai đầu đoạn mạch cảm kháng dung kháng có giá trị 180 Ω 80 Ω Để mạch xảy tượng cộng hưởng tần số dịng điện cần thay đổi: A Giảm 20 Hz B Tăng 20 Hz C Giảm 40 Hz D Tăng 40 Hz u = U cos ( 2π ft ) ( V ) Câu 7: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RL nối tiếp điện áp xoay chiều f1 = 20 ( Hz ) Ban đầu tần số mạch giảm xuống P1 Tần số f thay đổi P1 , công suất đoạn mạch tăng tần số lên gấp đơi cơng suất đoạn Khi tăng tần số lên gấp tần số ban đầu cơng suất đoạn mạch là: Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com Trang Tài liệu luyện thi THPT QG A Chuyên đề dòng điện xoay chiều P1 P1 17 3P1 17 5P1 B C D Câu 8: Cho đoạn mạch điện MN gồm điện trở R = 100 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 1/π H, tụ điện có điện dung C = 10−4/2π F mắc nối tiếp Mắc hai đầu M, N vào nguồn điện xoay chiều có điện áp tức thời uMN = 120 cos(2πft) V với tần số f thay đổi Khi f = f = 50 Hz, cơng suất tỏa nhiệt đoạn mạch điện MN P1 Điều chỉnh tần số nguồn điện đến giá trị f cho công suất tiêu thụ đoạn mạch điện MN lúc P2 = 2P1 Hãy xác định tần số f2 nguồn điện 2 A 25 Hz B 100 Hz C 50 Hz D 75 Hz Câu 9: Cho đoạn mạch AB gồm cuộn dây tụ điện mắc nối tiếp Gọi M điểm nối cuộn dây tụ điện Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng không đổi U AB = 37,5 V, tần số f thay đổi Khi f = f0 dùng vơnkế có điện trở vơ lớn đo điện áp hiệu dụng U AM = 50 V UMB = 17,5 V Dùng ampe kế có điện trở khơng đáng kể đo cường độ dòng điện hiệu dụng mạch 0,1 A Điều chỉnh tần số dòng điện đến giá trị f1 = 330 Hz cường độ dòng điện đạt cực đại Giá trị f0 là: A 50Hz B 487,8 Hz C 225,5 Hz D 498,9 Hz Câu 10: Đặt điện áp u = 100cosωt (V) (tần số góc ω thay đổi được) vào đoạn mạch có tụ điện C có điện dung C = 1/2π mF cường độ dịng điện cực đại qua mạch I Nếu đặt điện áp vào đoạn mạch có cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,8/π H cường độ dịng điện cực đại qua mạch I Giá trị nhỏ tổng I1 + I2 là: A 5π A B A C 2,5π A D 2,5 A L = 1( H ) , C = 60 ( µ F ) Câu 11: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R = 50 ( Ω ) Đặt vào hai đầu π  u = 130cos  2π ft + ÷( V ) , 6  f = f0 mạch điện hiệu điện xoay chiều tần số f thay đổi Khi hiệu điện hiệu dụng hai đầu R đạt giá trị cực đại Khi độ lệch pha hiệu điện hai tụ so với hiệu điện u góc: 900 600 1200 1500 A B C D u = U 0cosωt ( V ) Câu 12: Đặt điện áp xoay chiều có ω thay đổi, vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp Thay đổi ω ω = ω1 thấy cường độ dòng điện hiệu dụng mạch cường độ dòng điện hiệu dụng mạch ω = ω2 Hệ thức đúng: ω1 + ω2 = A LC ω1ω2 = B LC ω1 + ω2 = C Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com LC ω1ω2 = D Trang LC Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều Câu 13: Đặt điện áp xoay chiều có tần số f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC, cuộn dây cảm Khi f = 25 ( Hz ) f = 100 ( Hz ) cơng suất đoạn mạch Để công suất đoạn mạch đạt cực đại tần số dịng điện phải là: 125 ( Hz ) 75 ( Hz ) 50 ( Hz ) 20 ( Hz ) A B C D Câu 14: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, R, L C có giá trị khơng đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu u = U cos ( ωt ) ( V ) , điện với ω ω = ω1 = 200π ( rad / s ) có giá trị thay đổi cịn U không đổi Khi ω = ω2 = 50π ( rad / s ) dịng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đạt cực đại tần số ω bằng: 100π ( rad / s ) 40π ( rad / s ) 125π ( rad / s ) 250π ( rad / s ) A B C D Câu 15: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Biết CR = L Đặt vào đầu đoạn ω1 = 50π ( rad / s ) mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có hệ số công suất với hai giá trị tần số ω2 = 100π ( rad / s ) Hệ số công suất : 13 A B C D Câu 16: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp ω = ω1 = 100π ( rad s ) u = 120 2cos ( ωt ) ( V ) Khi 1( A ) ω = ω1 = 100π ( rad s ) dịng điện sớm pha điện áp góc π có giá trị hiệu ω = ω2 = 400π ( rad s ) dụng Khi dịng điện mạch có giá trị hiệu dụng Giá trị L là: 0, 0,3 0, 0, (H) ( H) (H) ( H) π π π π A B C D Câu 17: Cho mạch điện RLC, cuộn cảm có điện trở r Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng u = 125 2cos ( ω t ) ( V ) uMB , ω thay đổi Đoạn mạch AM gồm R C, đoạn mạch MB chứa cuộn dây Biết ω1 = 100π ( rad / s ) vuông pha với r = R Với hai giá trị tần số góc có hệ số cơng suất Hãy xác định hệ số công suất đoạn mạch Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com u AM ω2 = 56, 25π ( rad / s ) mạch Trang Tài liệu luyện thi THPT QG A 0,96 Chuyên đề dòng điện xoay chiều B 0,85 C 0,91 D 0,82 u = U cos ( ωt ) ( V ) Câu 18: Đặt điện áp ω vào đầu đoạn mạch RCL nối tiếp, có cuộn dây cảm, tần số góc ω1 thay đổi đến giá trị 4ω1 thấy dịng điện mạch có giá trị hiệu dụng pha R ZL trường hợp sai lệch 90 Tỉ số ω = ω1 trường hợp B C D A f1 Câu 19: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Tần số hiệu điện thay đổi Khi tần số f = f1 f1 công suất mạch 80% công suất cực đại mà mạch đạt Khi hệ số công suất là: A 0,894 B 0,853 C 0,964 D 0,47 Câu 20: Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm nguồn điện xoay chiều có tần số thay đổi Ở f1 = 60 ( Hz ) , tần số f = 120 ( Hz ) , cos ϕ = hệ số công suất đạt cực đại Ở tần số hệ số công suất nhận giá trị f3 = 90 ( Hz ) , cos ϕ = 0, 707 Ở tần số A 0,900 giá trị hệ số công suất mạch gần giá trị sau ? B 0,486 C 0,625 D 0,700 u = U cos ( ωt ) ( V ) Câu 21: Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch không đổi, ω thay đổi được) Điều chỉnh ω ω2 ( ω2 < ω1 ) ω1 thấy giá trị (U dịng điện hiệu ( n > 1) dụng nhỏ cường độ hiệu dụng cực đại n lần L ( ω1 − ω2 ) ω − ω2 R= R= n2 − L n2 −1 A B Biểu thức tính R là: R= C u = U cos ( ωt ) ( V ) Câu 22: Đặt điện áp (U không đổi, L= R, cuộn cảm có độ tự cảm ( H) 5π ω L ( ω1 − ω2 ) n2 − R= D Lω1ω2 n2 − thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở ω = ω0 tụ điện mắc nối tiếp Khi Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com cường độ dòng điện Trang Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều ω = ω1 I max hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Khi ω = ω2 cường độ dòng điện cực đại qua ω2 − ω1 = 200π ( rad / s ) I MAX đoạn mạch Biết 150 ( Ω ) 200 ( Ω ) A B Giá trị R bằng: 160 ( Ω ) C 50 ( Ω ) D u1 = U cos ( 100π t + ϕ1 ) ( V ) ; u2 = U cos ( 120π t + ϕ ) ( V ) Câu 23: Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u3 = U cos ( 110π t + ϕ3 ) ( V ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp cường độ dịng điện đoạn mạch có biểu thức tương ứng là: i1 = I cos ( 100π t ) ( A) ; 2π   i2 = I cos  120π t + ÷( A )   2π   i3 = I ' cos 110π t − ÷( A )   So sánh I I' I = I ' I < I ' I > I ' B C D Câu 24: Đặt điện áp có giá trị hiệu dụng khơng đổi có tần số góc thay đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC A I = I ' ω1 = 100π ( rad / s ) có giá trị R, L, C không đổi Khi 4π   i2 = I cos  300π t − ÷( A ) ; 25   ω3 = 400π ( rad / s ) π  i1 = I cos 100π t + ÷( A ) ; 4  π  i3 = I cos  400π t − ÷( A ) 4  ω2 = 300π ( rad / s ) So sánh I I0 ta có hệ thức là: I = I A I > I I < I B Câu 25: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u = U C I0 = I D cos(2πft) (V) (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM mắc nối tiếp với đoạn mạch MB Đoạn mạch AM có điện trở thuần, đoạn mạch MB có cuộn cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Khi tần số f có giá trị f 1, f2 f3 (với f1 < f2 < f3) cường độ dịng điện hiệu dụng mạch có giá trị I 1, I2, I3 (với I1 = I3 < I2) Đối với đoạn mạch điện cho Phát biểu sau sai ? A Tại tần số f1 cường độ dòng điện sớm pha điện áp tức thời hai đầu mạch B Tại tần số f2 mạch điện xảy tượng cộng hưởng điện C Khi tăng tần số từ f1 đến f3 điện áp hiệu dụng hai điểm AM có giá trị cực đại U D Khi tăng tần số từ f1 đến f3 cường độ hiệu dụng hai điểm MB có giá trị cực tiểu Câu 26: Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u1, u2 u3 có giá trị hiệu dụng tần số khác vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C nối tiếp cường độ dòng điện mạch tương ứng là: i = I 2 i2 = I cos(200πt + π/3); i3 = Icos(100πt − π/3) Phát biểu sau ? A i2 sớm pha so với u2 B i3 sớm pha so với u3 Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com Trang cos(150πt + π/3); Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều C i1 trễ pha so với u1 D i1 pha với i2 Câu 27: Một mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây cảm mắt vào hiệu điện xoay chiều f = f1 = 36 ( Hz ) u = U cos ( 2π ft ) ( V ) , U khơng đổi cịn f thay đổi Khi cơng suất f = f3 = 48 ( Hz ) P1 = P2 , tiêu thụ mạch f = f = 64 ( Hz ) f = f = 50 ( Hz ) P3 , cơng suất tiêu thụ mạch P4 công suất tiêu thụ mạch So sánh cơng suất ta có: P3 < P1 P4 < P2 P4 > P3 P4 < P3 A B C D R = 100 ( Ω ) L = 1,59 ( H ) , Câu 28: Cho đoạn mạch khơng phân nhánh RLC, cuộn dây có cảm, có độ tự cảm C = 31,8 ( µ F ) tụ điện có điện dung Đặt vào hai đầu mạch điện dịng điện xoay chiều có tần số f thay đổi 200 ( V ) có hiệu điện hiệu dụng Khi hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại tần số f có giá trị là: f = 148, ( Hz ) 7,11( Hz ) 44, 696 ( Hz ) 23,6 ( Hz ) A B C D Câu 29: Một đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện có điện dung C với 2L > CR2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi Khi tần số góc điện áp đặt vào ω1 ω2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị Khi tần số góc điện áp ω0 điện áp hai đầu cuộn cảm đạt cực đại Mối liên hệ ω1, ω2 ω0 là: 1 1 = + = + 2 2ω02 = ω12 + ω22 ω02 = ω12 ω22 ω0 ω1 ω2 ω0 ω1 ω2 A B C D Câu 30: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Đặt vào đầu mạch điện áp xoay chiều có tần số thay đổi Khi tần số điện áp đầu mạch f = 60 Hz điện áp hiệu dụng đầu cuộn cảm đạt cực đại Khi tần số điện áp đầu mạch f = f = 50 Hz điện áp đầu cuộn cảm u L = UL f = f2 điện áp đầu cuộn cảm uL = U0Lcos(ω2t + ϕ2) (V) Biết U0L = UL A 160π rad/s B 130π rad/s C 144π rad/s 2 cos(100πt + ϕ1) (V) Khi Giá trị ω2 bằng: D 109,5π rad/s Câu 31: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC nối tiếp điện áp xoay chiều u = 200 dây cảm có độ tự cảm L = 6,25/π H, tụ điện có điện dung C = 10−3/4,8π F cos(ωt + φ) (V) Biết cuộn Khi thay đổi tần số góc ω 2 thấy có hai giá trị ω = 30π rad/s ω2 = 40π rad/s làm cho điện áp hiệu dụng cuộn dây có giá trị Điện áp hiệu dụng cuộn dây đạt giá trị cực đại A 150 V B 120 V C 150 Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com V D 120 Trang V Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều cosωt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm với ω thay đổi Biết 2L > CR Khi ω = ω1 = 80π rad/s ω = ω2 = 160π rad/s điện áp hai đầu điện trở R Câu 32: Đặt điện áp u = U 2U Khi ω = ω3 rad/s ω = ω3 + 7,59π rad/s điện áp hai đầu cuộn dây Để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây lớn tần số góc gần giá trị sau ? A 140π rad/s B 150π rad/s C 160π rad/s D 120π rad/s CR < L Câu 33: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U cos(2πft), U có giá trị khơng đổi, f thay đổi Khi f = f điện áp hiệu dụng tụ có giá trị cực đại, mạch tiêu thụ công suất 3/4 công suất cực đại Khi tần số dòng điện f = f + 100 Hz điện áp hiệu dụng cuộn cảm có giá trị cực đại Giá trị tần số dòng điện điện áp hiệu dụng điện trở đạt cực đại bằng: A 125 Hz B 75 Hz 15 C 50 Câu 34: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dây cảm với u = U 2cos ( ωt ) ( V ) , Hz CR < L D 75 ; điện áp hai đầu đoạn mạch U L − max = ω = ωL ω U ổn định thay đổi Khi Hệ số công suất tiêu thụ đoạn mạch là: 15 A 0,6 B Hz điện áp hai cuộn cảm L cực đại 26 C D 0,8 C= Câu 35: Cho đoạn mạch AB gồm ba đoạn mạch AM, MN NB mắc nối tiếp Đoạn AM chứa tụ L= r = 10 ( Ω ) , đoạn MN chứa cuộn dây có 41U 40 độ tự cảm (H), 10π 10−3 ( F) , 6π đoạn NB chứa biến trở R Đặt vào A, B f = 50 ( Hz ) , điện áp xoay chiều có tần số thay đổi Khi cố định R = 30 ( Ω ) , U đạt giá trị cực đại Khi cố định thay đổi tần số f điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn AM đạt giá U1 U2 U2 trị cực đại A 1,58 thay đổi R điện áp hiệu dụng đoạn AM Khi là: B 3,15 C 0,79 u = U cos ( ωt ) ( V ) Câu 36: Đặt điện áp xoay chiều (U không đổi D 6,29 ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, với Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com Trang CR < L Khi Tài liệu luyện thi THPT QG ω = ω1 Chuyên đề dòng điện xoay chiều ω = ω2 ω = ω0 điện áp hiệu dụng hai tụ điện có giá trị Khi ω0 ω1 , ω2 dụng hai tụ điện đạt cực đại Hệ thức liên hệ ω02 = A ω1 + ω22 ( ) là: 1 1 =  2+ 2 ω0  ω1 ω2 ω0 = ω1ω2 điện áp hiệu  ÷  ω0 = ( ω1 + ω2 ) B C D Câu 37: Cho mạch điện AB gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ C nối tiếp với theo thứ tự trên., có CR < L U khơng đổi, U C −max = 5U A ω u = U cos ( ωt ) ( V ) , Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức biến thiên Điều chỉnh giá trị ω để điện áp hiệu dụng hai tụ đạt cực đại Khi Gọi M điểm nối L C Hệ số công suất đoạn mạch AM là: B C D CR < L; Câu 38: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp , cuộn dây cảm với u = U cos ( ωt ) ( V ) , U ổn định UL = hai đầu cuộn dây ω điện áp hai đầu đoạn mạch ω = ωC thay đổi Khi điện áp hai đầu tụ C cực đại điện áp hiệu dụng UR 10 Hệ số công suất tiêu thụ đoạn mạch 1 15 26 A 0,6 B C D 0,8 Câu 39: Cho mạch điện AB gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với theo u = U 2cos ( 2π ft ) ( V ) CR < L thứ tự trên, có Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có biểu thức U khơng đổi f biến thiên Điều chỉnh giá trị f để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại Gọi α1 , α M điểm nối L C, độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn AM hai đầu đoạn mạch với dòng điện Biểu thức sau xác ? tan ( α1 − α ) = ( sin α1 + cos α ) tan α + α = tan α + tan α ( ) ( ) A B 2 C tan α1 tan α = −1 D sin α1 = Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com 1 + tan α Trang Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều Câu 40: Đặt điện áp xoay chiều π  u = 200 2cos  ω t + ÷( V ) 6  cuộn dây cảm Thay đổi ω tỉ số định điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu tụ ? 205 ( V ) 215 ( V ) A B với ω biến thiên vào hai đoạn mạch RLC nối tiếp với ZL = Z C 41 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C cực đại Xác 225 ( V ) 235 ( V ) C D CR < L; Câu 41: Đoạn mạch xoay chiều AB có RLC nối tiếp, cuộn dây cảm với u AB = U 2cos ( ωt ) ( V ) , điện áp hai đầu đoạn mạch ω = ωC ω U ổn định thay đổi Khi điện áp hai đầu tụ C cực đại, điện áp tức hai đầu đoạn mạch AN (gồm R L) AB lệch pha α Giá trị nhỏ α là: A 70,530 B 900 C 68,430 D 120,30 Câu 42: Cho mạch điện xoay chiều AB theo thứ tự gồm điện trở R, cuộn dây cảm L, tụ điện C mắc nối tiếp, N điểm nối cuộn dây tụ điện Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U 0cosωt (V), U0 có giá trị khơng đổi, ω thay đổi Điều chỉnh ω để điện áp hiệu dụng tụ có giá trị cực đại, uAN lệch pha 1,249 rad so với uAB, công suất tiêu thụ mạch 200 W hệ số cơng suất đoạn mạch AN lớn hệ số công suất đoạn mạch AB Khi điều chỉnh ω để công suất tiêu thụ mạch đạt cực đại giá trị cực đại bằng: A 400 W B 200 W C 200 W D 400 W u = 220 2cos ( ωt ) ( V ) ; R = 100 ( Ω ) ; Câu 43: Cho mạch điện R, L, C nối tiếp, điện áp hai đâu đoạn mạch L= cuộn cảm thuần, ( H) π L C = Cx Tụ điện có điện dung C tần số f thay đổi Điều chỉnh , sau điều f = fx chỉnh tần số, điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C đạt cực đại; giá trị lớn gấp Cx điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Giá trị 4.10−5 ( F ) ; 50 ( Hz ) π A C 3, 6.10−4 ( F ) ; 50 ( Hz ) π lần fx tần số bằng: 4.10−5 ( F ) ; 50 ( Hz ) π B D 3, 6.10−4 ( F ) ; 50 ( Hz ) π f , f1 , f Câu 44: Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh RLC có tần số dịng điện thay đổi Gọi U R − max , U L −max , U C −max lượt giá trị tần số dòng điện làm cho Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com Chọn hệ thức đúng: Trang 10 lần Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều f1 f = f0 f f0 = f = f1 + f A B f1 f2 f0 = C u = U cos ( ωt ) ( V ) Câu 45: Đặt điện áp (U không đổi, ω f2 f1 D thay đổi được) vào đầu đoạn mạch gồm R, L, C V1 , V2 , V3 CR < L mắc nối tiếp thỏa mãn điều kiện Gọi vôn kế mắc vào đầu R, L, C Khi tăng dần tần số thấy vơn kế có giá trị cực đại, thứ tự vôn kế giá trị cực đại tăng dần tần số là: V1 , V2 , V3 V3 , V2 , V1 V3 , V1 , V2 V1 , V3 , V2 A B C D Câu 46: Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U cos ( ωt ) ( V ) , U không đổi ω ω = ω1 thay đổi Khi điện áp hiệu dụng R đạt cực ω = ω2 đại; điện áp hiệu dụng tụ điện đạt cực đại Khi thay đổi ω từ giá trị dụng cuộn dây: A Lúc đầu tăng, giảm B Luôn tăng C Lúc đầu giảm, tăng ω1 ω2 đến điện áp hiệu D Luôn giảm u = 120 cos ( 2π ft ) ( V ) Câu 47: Đặt điện áp (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dụng C, với CR < L f = f1 Khi điện áp hiệu dụng f = f = f1 hai đầu tụ điện đạt cực đại Khi f = f3 điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại Khi U L − max U L −max điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại Giá trị gần giá trị sau đây? 173 ( V ) 57 ( V ) 145 ( V ) 85 ( V ) A B C D Câu 48: Cho mạch điện nối tiếp AB gồm hai đoạn mạch AM MB Đoạn AM gồm cuộn cảm có điện trở tụ điện, đoạn MB chứa điện trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều có 30 ( Hz ) giá trị hiệu dụng khơng đổi, có tần số thay đổi Lúc tần số điện áp đặt vào U2 hai đầu đoạn AM có giá trị U1 > U A U1 So sánh U1 < U B điện 40 ( Hz ) U1 , áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AM có giá trị 60 ( Hz ) lúc tần số điện áp điện áp hiệu dụng U2 : U1 = U C Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com U1 = 0,5U D Trang 11 Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều u = U cos ( ωt ) ( V ) Câu 49: Đặt điện áp (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở ω = ω1 thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Điều chỉnh đoạn mạch có tính cảm kháng, cường độ I1 dịng điện hiệu dụng hệ số cơng suất đoạn mạch k1 Sau đó, tăng tần số góc đến giá trị ω = ω2 I2 cường độ dịng điện hiệu dụng hệ số công suất đoạn mạch  I > I1  I > I1  I < I1    k2 > k1 k2 < k1 k2 < k1 A B C k2 D Khi ta có  I < I1  k2 > k1 u = U cos ( ωt ) ( V ) Câu 50: Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN NB mắc nối tiếp Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L, đoạn NB có tụ điện với điện dung ω1 = LC C Đặt Để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AN không phụ thuộc R tần số góc ω1 ω1 2ω1 B C D ω1 2 A u = U cos ( ωt ) ( V ) Câu 51: Đặt điện áp xoay chiều (U không đổi, ω Z1L L, C mắc nối tiếp Khi cảm kháng dung kháng đoạn mạch đoạn mạch xảy tượng cộng hưởng Hệ thức là: Z1L Z1C ω1 = ω2 Z1L Z1C bằng: thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch có R, ω = ω1 ω1 = ω2 ω ω1 = ω2 Z1C Z1L ω = ω2 Z1C Khi ω1 = ω2 Z1C Z1L A B C D Câu 52: Cho mạch điện AB gồm điện trở R, cuộn dây không cảm tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự Gọi M, N điểm nối điện trở cuộn dây, giữ cuộn dây tụ điện Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng khơng đổi tần số thay đổi Khi tần số f = f hệ số cơng suất đoạn AN k1 = 0,6 Hệ số cơng suất tồn mạch k = 0,8 Khi f = f = 100 Hz cơng suất tồn mạch cực đại Giá trị f1 là: A 80 Hz B 50 Hz C 60 Hz D 70 Hz Câu 53: Đoạn mạch R, L (thuần cảm) C nối tiếp đặt điện áp xoay chiều không đổi, tần số thay đổi Khi điều chỉnh tần số dòng điện f f2 pha ban đầu dòng điện qua mạch −π/6 π/12 cường độ dịng điện hiệu dụng khơng thay đổi Hệ số cơng suất mạch tần số dịng điện f1 là: A 0,8642 B 0,9239 C 0,9852 D 0,8513 cosωt (V), có ω thay đổi đoạn [100π; 200π] (rad/s) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cho biết R = 300 Ω; L = 1/π H; C = 10−4/π F Điện áp hiệu dụng hai đầu L có giá trị lớn nhỏ tương ứng là: Câu 54: Đặt điện áp xoay chiều u = 100 Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com Trang 12 Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều 400 V; 100/3 V B 100 V; 50 V C 50 V; 100/3 V D 50 V; 50 V Câu 55: Đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R = 300 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/ π H tụ điện A −4 dung C = 10 /π F Đặt vào hai đầu A, B điện áp xoay chiều u = 120 cosωt (V) ω thay đổi từ 100π (rad/s) đến 200π (rad/s) Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị lớn nhỏ : A 60 V; 30 V B 120 V; 60 V C 32 V; 40 V D 60 V; 40 V Câu 56: Cho đoạn mạch AB theo thứ tự gồm điện trở R, tụ điện C cuộn dây có điện trở r = R, độ tự cảm L ω (với L = CR2) Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u = U 0cosωt (V), thay đổi Khi ω = ω1 điện áp cuộn dây sớm pha điện áp tồn mạch AB góc α1 có giá trị hiệu dụng U1 Khi ω = ω2 giá trị tương ứng nói α2 U2 Biết α1 + α2 = π/2 3U1 = 4U2 Hệ số công suất đoạn mạch ω = ω1 bằng: A 0,96 B 0,64 C 0,75 D 0,48 Câu 57: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 120 V, tần số f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Khi tần số f1 hai đầu đoạn mạch chứa RC điện áp hai đầu L lệch pha góc 1350 Khi tần số f2 hai đầu đoạn mạch chứa RL điện áp hai 2 f  f  96  ÷ −  ÷ = 25  f3   f1  đầu C lệch pha góc 1350 Khi tần số f3 mạch xảy công hưởng Biết Điều chỉnh tần số đến điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại U0 Giá trị U0 gần giá trị sau ? A 123 V B 147 V C 138 V D 186 V Câu 58: Đặt điện áp u = U cos(2πft) (V), (f thay đổi được; U tỉ lệ thuận với f) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM mắc nối tiếp với đoạn mạch MB Đoạn mạch AM gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn MB có cuộn cảm có độ tự cảm L Biết 2L > R 2C Khi f = 60 Hz f = 90 Hz cường độ hiệu dụng mạch có giá trị Khi f = 30 Hz f = 120 Hz điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị Khi f = f1 điện áp hai đầu đoạn mạch MB lệch pha góc 135 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM Giá trị f1 là: A 80 Hz B 60 Hz C 120 Hz D 50 Hz Câu 59: Một mạch điện xoay chiều nối thứ tự gồm RCL điện trở R = 50 Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 100 cosωt (V) (có ω thay đổi được) Khi ω = ω1 cơng suất tỏa nhiệt R 50 W Khi ω = ω2 = ω1/2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C đạt cực đại Tỉ số L/C bằng: A 4.104/3 (H/F) B 2.104/3 (H/F) C 104/2 (H/F) D 104 (H/F) Câu 60: Một đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở r = 25 Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch RLC (theo thứ tự đó) Đặt điện áp xoay chiều có dạng u = 100 cos(ωt) (V) (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB Khi ω = ω1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại Khi ω = ω2 = 2ω1 cơng suất tỏa nhiệt điện trở R 100 W Khi ω = ω3 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại, giá trị xấp xỉ bằng: A 109,27 V B 106,32 V C 103,27 V D 110,21 V Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com Trang 13 Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều cos(2πft + ϕ) V vào hai đầu đoạn mạch AB hình vẽ Biết điện trở r = 50 Ω Điều chỉnh f = f1 công suất đoạn mạch AM 242 W Điều chỉnh f = f2 = 2f1 Tại thời điện t1, điện áp hai đầu mạch có giá trị u = −45 V điện áp hai đầu tụ điện có giá trị uC = −5 V Điện áp hai đầu MN thời điểm t1 có giá trị là: A −10 V B −20 V C 20 V D −25 V L = CR Câu 62: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm phần tử R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm, Đặt Câu 61: Đặt điện áp u = 220 vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u = U cos(2πft) (V) (U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu AB mạch tiêu thụ cơng suất P1 với hai giá trị tần số f1 f2 Khi tần số f3 điện áp hiệu dụng tụ cực đại lúc mạch tiêu thụ cơng suất P3 Khi tần số f4 điện áp hiệu dụng cuộn cảm cực đại P3 P4 + P1 P1 12 lúc mạch tiêu thụ cơng suất P4 Nếu f1 + f2 = f3 biểu thức A = có giá trị là: A B C D Câu 63: Đặt điện áp u = U0cosωt (V) (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộncảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C, với CR2 < 2L Khi ω = ω1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại Khi ω = 4ω2/3 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại 880 V Giữ nguyên ω = ω2 cho C thay đổi đến điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện lại đạt cực đại Giá trị cực đại gần giá trị sau ? A 275 V B 380 V C 420 V D 315 V ω cosωt (U không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch X vào hai đầu đoạn mạch Y; với X Y đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Trên hình vẽ, P X PY biểu diễn quan hệ công suất tiêu thụ X với ω Y với ω Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu đoạn mạch AB gồm X Y mắc nối tiếp Biết cảm kháng hai cuộn cảm mắc nối tiếp (có cảm kháng ZL1 ZL2) ZL = ZL1 + ZL2 dung kháng hai tự điện mắc nối tiếp (có dung kháng Z C1 ZC2) ZC = ZC1 + ZC2 Khi ω = ω2, công suất tiêu thụ đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị sau ? A 14 W B 10 W C 22 W D 18 W Câu 64: Lần lượt đặt điện áp u = U 2 cosωt (V) (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu Ω đoạn mạch gồm điện trở R = 100 mắc nối tiếp với đoạn mạch X gồm phần tử R, L, C mắc nối tiếp Khi ω = ω0 điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch X đạt cực tiểu 40 V Khi ω = ω1 ω = ω2 đồ thị biểu diễn điện áp hai đầu đoạn mạch X theo thời gian t cho hình vẽ Khi ω = ω1 + ω2 điện áp hiệu dụng đoạn mạch X gần giá trị sau ? A 100 V B 89 V C 106 V Câu 65: Đặt điện u = 120 Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com D 98 V Trang 14 Tài liệu luyện thi THPT QG Chuyên đề dòng điện xoay chiều Câu 66: Người ta thực thí nghiệm khảo sát phụ thuộc điện áp hiệu dụng UL, UC đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (cuộn dây cảm) vào số góc ω (từ rad/s đến ω2 rad/s) vẽ đồ thị hình bên Người ta đặt nguồn điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng thí nghiệm ? A 220 V B 200 V C 110 V D 100 V Câu 67: SCho hai đoạn mạch X Y, X gồm phần tử R 1, L, C nối tiếp với nhau, Y gồm phần tử R2, L, C nối tiếp với Đặt điện áp xoay chiều u = U cosωt (V) (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch X Y Các đường biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện I đoạn mạch X (đường(1)) Y (đường (2)) vào tần số góc ω nhì vẽ bên Kết luận sau ? A R1 < R2 B R1 > R2 C R1 = R2 D Không kết luận Câu 68: Đặt điện áp xoay chiều ổn định u = U0cos(2πft) (V), f thay đổi vào đoạn mạch AB hình vẽ Biết độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn AN MB không đổi trường hợp Khi f = f đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào thời gian điện áp hai đầu đoạn AN MB hình vẽ điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn AM cực đại Giá trị f để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn NB đạt giá trị cực đại? A 100 Hz B 75 Hz C 125 Hz D 50 Hz Câu 69: Cho đoạn mạch điện xoay chiều RLC, L cuộn cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp 10 xoay chiều u = 20 cos(2πft + ϕ) V, tần số f thay đổi CR < 2L Điều chỉnh giá trị f nhận thấy, f = f1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 20 V, f = 4f1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm 20 V Khi f = fC điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại U C Giá trị UC gần giá trị sau ? Câu 70: A 48 V B 62 V C 56 V D 44 V Câu 71: - HẾT Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email: volammtu@gmail.com Trang 15 ... chiều f1 = 20 ( Hz ) Ban đầu tần số mạch giảm xuống P1 Tần số f thay đổi P1 , công suất đoạn mạch tăng tần số lên gấp đơi cơng suất đoạn Khi tăng tần số lên gấp tần số ban đầu cơng suất đoạn mạch... ϕ = hệ số công suất đạt cực đại Ở tần số hệ số công suất nhận giá trị f3 = 90 ( Hz ) , cos ϕ = 0, 70 7 Ở tần số A 0,900 giá trị hệ số công suất mạch gần giá trị sau ? B 0,486 C 0,625 D 0 ,70 0 u... đổi tần số thay đổi Khi tần số f = f hệ số công suất đoạn AN k1 = 0,6 Hệ số cơng suất tồn mạch k = 0,8 Khi f = f = 100 Hz cơng suất tồn mạch cực đại Giá trị f1 là: A 80 Hz B 50 Hz C 60 Hz D 70