THÔNG TIN TÀI LIỆU
KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ MỤC LỤC BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHĨ Thầy cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHĨ Thầy cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHĨ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DẠNG TỐN ĐIỆN XOAY CHIỀU HAY – MỚI - LẠ SỬ DỤNG LINH HOẠT CÔNG THỨC CƠ BẢN Câu l Đăt điện áp u = U0cosωt (V) (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C thay đổi Lúc đầu, điện áp hiệu dụng L, R C 120 V, 60 V 40 V Thay đổi C để điện áp hiệu dụng tụ 50 V điện áp hiệu dụng R A 60 V B 50 2V C 100V D 50V Hướng dẫn U = U 2R + ( U L − U C ) = 400 Z = 2R * Lúc đầu: L U 'C = 50 U'2R + ( U'L − U'C ) =1002 → U 'R = 50 ⇒ ' ' U = 2U R * Lúc sau: L Chọn B Câu Đặt điện áp u = U 0cosωt (V) (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cam có độ tự cảm L, biến trơ R tụ điện có điện dung C Lúc đầu, điện áp hiệu dụng L, R C U1 , U1 2U1 Thay đổi R để điện áp hiệu dụng R U1 điện áp hiệu dụng C A U1 V B U1 V C U1 D 2U1 Hướng dẫn 2 U = U R + ( U L − U C ) = 2U1 U = 2U L ⇒ ZC = 2ZL ⇒ U C' = 2U 'L * Lúc đầu: C 1 U1`2 + U C' − U C' ÷ = 4U12 ⇒ U C = 2U1 ⇒ 2 * Lúc sau: Chọn D Câu Đăt điện áp xoay chiều u = 220 cos100πt ( V ) (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm biến trở R cuộn cảm L Khi R = R1 R = R2 thấy tổng điện áp hiệu dụng R L 110 V Dòng điện tức thời hai trường hợp R = R, R = R2 lệch pha góc A π/6 B π/2 C π/3 D π/4 (Trích đề Sở GD Nam Định − 2017) Hướng dẫn π ϕ1 = 12 U R = U cos ϕ U R + UL =110 = U 26 π → cos ϕ − ÷ = ⇒ 4 ϕ = 5π U L = U sin ϕ 12 Cách 1: ⇒ ϕ2 − ϕ1 = π ⇒ Chọn C Cách 2: π ZL R = − ⇒ ϕ1 = 12 UR + UL = U ⇒ 110 = 220 ⇒ ZL = + ⇒ ϕ = 5π R + Z2L R + Z2L R 12 π ⇒ ϕ2 − ϕ1 = R + ZL R + ZL Câu Đăt điện áp xoay chiều u = 200 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm biến trở R tụ điện C Khi R = R1 R = R2 thấy tổng điện áp hiệu dụng R C 280 V Dòng điện tức thời hai truờng họp R = R R = R2 lệch pha góc A π/6 B π/3 C 0,09π D 0,08π Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ ϕ1 = −0, 6435 ( rad ) U R = U cos ϕ π 280 U + U = 280 → cos ϕ + ÷ = ⇒ U = − U sin ϕ 200 ϕ2 = −0, 9273 ( rad ) * Từ C R ⇒ ϕ2 − ϕ1 = 0, 09 π ⇒ L Chọn C Câu Đặt điện áp u = a cos ωt (V) (a, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R = (Ω), cuộn cảm có cảm kháng Z L thay đổi tụ điện C Hình vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc cảm kháng Z L điện áp hiệu dụng cuộn cảm, điện áp hiệu dụng tụ công suất mạch AB tiêu thụ Giá trị a gần với giá trị sau đây? A 37 B 31 C 48 D 55 Hướng dẫn * Đường UL U2R P= ⇒ Pmax = U2 = a = 40 R R + ( Z L − ZC ) * Nếu đường P thì: 17,5 + Z R + ZC2 ZC2 + 402 ZC = Lm UZC ZLm = = → ZC = 49, ⇒ U C max = = 49, > 40 ZC ZC R ⇒ Vô lý UZC UC = ⇒ U C max = UZC = ZC = 40 R R + ( Z L − ZC ) * Nếu đường UC thì: 17,5 + Z R + ZC2 a + 402 ZC = Lm a + 402 ZLm = = → 80 = 17, + ⇒ a = 30 ⇒ ZC 40 40 Chọn A 2 Câu Đăt điện áp u = 200 cos ωt (V) (ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R = 100Ω tụ điện có điện dung C Biểu thức điện áp tụ uC = 100 cos(cot − π/2) (V) Công suất tiêu thụ mạch AB A 200 W B 400 W C 300 W D 100 W Hướng dẫn * Vì uL ⊥ uC nên mạch cộng hưởng: P= U 2002 = = 400 ( W ) R 100 ⇒ Chọn B u = 100 cos ( 100πt + π / ) Câu Đăt điện áp (V) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C = 1/(3π) mF Điện áp hiệu dụng cuộn cảm tụ 25 /2 V 75 /2 V Viết biểu thức dòng điện mạch i = cos ( 100 πt + π / ) ( A ) i = 5cos ( 100πt + π / ) ( A ) A B i = 2,5 cos ( 100 πt + π / ) ( A ) i = 2,5 cos ( 100πt + π / ) ( A ) C D Hướng dẫn U =100 U = U R2 + ( U L − U C ) → U R = 50 U = 25 ;U = 75 2 * Từ L C UL − UC π = −1 ⇒ ϕ = − tan ϕ = U π R ⇒ i = cos 100πt + ÷( A ) ⇒ U 2 I = C = 2,5 ZC * Tính Chọn B u = U cos ωt Câu Đăt điện áp (V) (U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L có điện trở R tụ điện có điện dung C thay đổi Thay đổi C để công suất tỏa nhiệt cuộn dây cực đại, điện áp hiệu dụng tụ 2U0 điện áp hiệu dụng cuộn dây là? U 0,5U A 1,5U B U C D Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ U L = U C = 2U0 2 U ⇒ U RL = U R + U L = 1,5U ⇒ U = U = R * Pmax cộng hưởng Chọn A Câu Đăt điện áp u = U cos 200πt (V) (U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi điện trở R Lần lượt cho L = 1/π H L = 0,25/π H độ lệch pha u dịng mạch φ φ’ cho φ + φ’ = 90° Tính R A 80 Ω B 65 Ω C 100 Ω D 50 Ω Hướng dẫn * Từ ϕ + ϕ ' = 900 ⇒ cos ϕ + cos ϕ ' = ⇔ R2 R2 + =1 R + 200 R + 502 ⇒ R = 100 ( Ω ) ⇒ Chọn C Câu 10 Đặt điện áp u = U0cosωt (V) (U0, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn mạch AM chứa điện trở R, đoạn mạch MN chứa tụ điện có điện dung C đoạn NB chứa cuộn cảm có độ tực ảm L điển trở r Nếu dùng ampe kế xoay chiều lý tưởng mắc nối tiếp xen mạch số ampekes 2,65A Nếu mắc song song vào hai điểm A, M số 3,64A Nếu mắc song song vào hai điểm M, N số ampe kế 1,68A Hỏi mắc song song ampe kế vào hai điểm A, N số ampe kế gần giá trị sau đây: =A 1,86 A B 1,21 A C 1,54 A D 1,91 A Hướng dẫn U2 2 ( 1) ( R + r ) + ( ZL − Z C ) = 2, 652 U2 ( 2) r + ( Z L − ZC ) = 3,642 ( R + r ) + Z2 = U ( 3) L 1, 682 U I = ( 4) r + Z 2L Lấy ( 1) − ( ) − ( 3) : −r + Z2L = ⇒I= U r +Z 2 L = U2 U2 U2 − − ⇒ r + Z2L = 0, 2874U 2, 652 3,642 1, 682 U 0−, 2874U = 1,865 ( A ) ⇒ Chọn A Câu 11 Đăt điện áp u = 50 + 100 cos100πt + 50 cos 200πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/π H, điện trở R = 50 Ω tụ điện có điện dung C = 50/π µF Cơng suất mạch tiêu thụ A 40 W B 50 W C 1W D 200 W Hướng dẫn P = O + P3 = U 22 R U 32 R + Z 22 Z3 * Vì dịng chiều không qua tu nên: 100 2.50 502.50 P= + = 50 ( W ) ⇒ 2 50 + ( 100 − 200 ) 50 + ( 200 − 100 ) Chọn B Câu 12 Đặt điện áp u = 198 cos 2πft(V) (V) (f không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối thứ tự gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trỏ R tụ điện có điện dung C Khi nối tắt tụ điện áp hiệu dụng R tăng lần dòng điện hai trường hợp vuông pha Điện áp hiệu dụng R chua tắt tụ A 442,74 V B 88,55 V C l 14,32 V D 140,01 V Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ R + ( Z − Z ) = R + Z2 L C L ZL = 0, 5R Z = R + ( ZL − ZC ) = R ⇒ → Z − Z Z C ZC = 2,5R L L = −1 R * Từ R U UR = = 88,55 ( V ) ⇒ Chọn B Câu 13 Cho mạch điện xoay chiều RLC với R = 50 Ω Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi, tần số 50 Hz mạch có dịng điện xoay chiều Tại thời điểm t = t lượng điện trường tụ điện đạt cực đại W Tại thời điểm t = t2 = t1 + 5.10−3 s lượng từ trường cuộn cảm có giá trị 0,5W Biết rằng, thời điểm t dòng điện tức thòi mạch i điện áp tức thời tụ U C lượng từ trường cuộn cảm lượng điện trường tụ điện lăn 1 WL = Li WC = Cu C2 2 lượt Người ta thấy, dù tăng hay giảm giá trị R (từ giá trị R = 50 Ω.) cơng suất tiêu thụ mạch giảm Giá trị điện dung C tụ điện mạch A 100/π (µF) B 10/π (µF) C 200/π µF) D 50/π (µF) (Chun Quảng Bình − 2016) Hướng dẫn 2 WL max = 0, 5WC max ⇔ LI0 = 0, CI Z C ⇒ Z L = ZC 2 * Vì R = 50 Ω * Khi Pmax nên: ZL = Z C R = ZC − ZL → ZC = 100 ( Ω ) ⇒ C = 1ω 10−4 = ( F) ⇒ ZC π Chọn A Câu 14 Đăt điện áp u = 200 cos 2πft (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB nối thứ tự gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C Cố định f = 50 Hz, thời điểm t = t lượng điện trường tụ điện đạt cực đại W0 Tại thời điểm t = t = t1 + 5.10−3 s lượng từ trường cuộn cảm có giá trị 0,5W Biết rằng, thời điểm t dòng điện tức thời mạch i điện áp tức thời tụ Uc lượng từ trường cuộn cảm lượng điện 1 WL = Li WC = Cu C2 2 trường tụ điện lân lượt Nếu thay R điện trở khác cơng suất tiêu thụ mạch giảm Khi f thay đổi điện áp hiệu dụng L đạt giá trị cực đại gần giá trị sau đây? A 300 V B 280 V C 240V D 350 V Hướng dẫn 1 WL max = 0, 5WC max ⇔ LI02 = 0, CI 20 Z 2C ⇒ Z L = ZC 2 * Vì Z L = ZC ZL = R R = ZC − ZL → ZC = 2R * Từ giá trị R Pmax nên R 2C R2 U ⇒ 1− = = = 0, 25 ⇒ n = ⇒ U L max = = 302, ⇒ n 2L 2Z L ZC − n −2 Chọn A u = 200 cos ( 100πt + π / ) Câu 15 Đặt điện áp (v) vào hai đầu đoạn mạch AB nối thứ tự gồm cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở R tụ điện có điện dung C Khi L = 1/π H L = 3/π H thấy cường độ hiệu dụng mạch A Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng đoạn RL cực tiểu giá trị cực tiểu là: A 60 V B 40 V C 30 ( V ) D 70 V Hướng dẫn I1 = * Từ 200 R + ( 100 − ZC ) U RL = I.R RL = * = 200 R + ( 300 − ZC ) R + ZL2 R + ( ZL − ZC ) = = U ZC = 200 ( Ω ) = 2⇒ R = 100 ( Ω ) R2 + R + ( − ZC ) = 40 ( V ) ⇒ Chọn B u = U cos 2πft ( V ) Câu 16 Đặt điện áp (U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB nối thứ tự gồm đoạn AM chựa cuộn cảm có độ tự cảm L đoạn MB chứa điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C Khi f = f1 mạch tiêu thụ cơng suất cực đại Khi f = f f = f3 dịng điện hiệu dụng mạch có giá trị cho 2/f + 1/f3 = 0,05 Khi f = f ≤ 80Hz điện áp hiệu dụng đoạn MB không đổi R thay đổi Giá trị f1 gần giá trị sau đây? Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ A 80 Hz B 70 Hz f f3 = f12 ⇒ I = I2 * Vì nên ⇒ f1 ≥ 40 = 56,57 ( Hz ) ( 1) U RC = U D 50 Hz 2 1 = ≤ + ÷= f f f f3 40 f1 R + ZC2 ∉ R ⇔ ZL = 2ZC ⇔ 2πf L = R + ( Z L − ZC ) * Vì ⇒ f = 2f1 ≤ 80 ⇒ f1` ≤ 40 ( Hz ) ( ) 2 C 90Hz Hướng dẫn 2πf C Từ (1) (2) ⇒ Chọn D u = U cos 2πft(V) Câu 17 Đặt điện áp (f U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối thứ tự gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L có điện trở r cho L = CR = Cr2 Biết điện áp hiệu dụng đoạn RC gấp lần điện áp hiệu dụng cuộn cảm Tính hệ số cơng suất mạch AB A 0,71 B 0,5 C 0,866 D 0,6 Hướng dẫn R = r = L 1 R + ZC2 = r + ZL2 Z L ZC = = r = R ⇒ Z C = →x = C x Z L = x * Từ R+r ⇒ cos ϕ = = 0,866 ⇒ 2 ( R + r ) + ( Z L − ZC ) Chọn C u = U cos ωt Câu 18 Đăt điện áp (V) (ω U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối thứ tự gồm đoạn AM chứa điện trở R nối tiếp tụ điện có điện dung C đoạn MB chứa cuộn cảm có độ tự cảm L có điện trở r Dịng điện mạch sớm pha π/12 so với u Điện áp AM pha π/2 so với điện áp MB có giá trị hiệu dụng gấp lần Nếu thời gian phút nhiệt lượng tỏa R 1500 J nhiệt lượng tỏa cuộn cảm thời gian gần giá trị sau ? A 866 J B 750 J C 630 J D 1500 J Hướng dẫn α = β = 45 * Từ giản đồ suy ra: Q R ⇒r= ⇒ Q r = r = 866 ( J ) ⇒ 3 Chọn A Câu 19 Đặt điện áp i = U cos ( 100πt + ϕ ) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L −4 C = 10 / π thay đổi tụ điện có điện dung F Lần lượt cho L = 2/π H L = 4/π H biểu thức dịng điện mạch i1 = I1 cos ( 100 πt − π /12 ) i = I 2 cos ( 100πt − π / ) (A) (A) Giá trị R gần giá trị sau đây? A 145 B 170 C 240 D 250 Hướng dẫn π tan ϕ2 − tan ϕ1 400 − 200 ϕ2 − ϕ1` = π / ⇒ tan = = + tan ϕ2 tan ϕ1 R + 300.100 R * Ta nhận thấy: ⇒ R = 100 ⇒ Chọn B u = 100 cos ωt ( V ) Câu 20 Đăt điện áp xoay chiều (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm hai hộp kín X Y Trong hộp kín chứa linh kiện điện trở cuộn dây tụ điện Khi ω = ω điện áp hiệu dụng trôn X Y 200 V 100 V Sau đó, tăng C0 cơng suất mạch tăng Tính hệ số cơng suất mạch AB ω = ω0 A / 12 B 0,5 C 1/ D / Hướng dẫn * Vì ur ur U 2X = U Y2 ⇒ U Y ⊥ U ⇒ Có hai trường hợp hình vẽ Thầy cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ * Nếu hình a vơ lý tăng ω cơng suất giảm ⇒ Chỉ hình B AM 100 = ⇒ MB 200 Chọn D Câu 21 Đăt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện, vôn kế lý tưởng mắc vào hai đầu cuộn dây Nếu nối tắt tụ điện số vơn kế tăng lần cường độ dịng điện tức thời hai trường hợp vuông pha với Hệ số công suất mạch lúc là: A / 10 B 1/ 10 C 1/ D / Hướng dẫn UZ U U Y = 3U Y1 RL U V = I.ZRL = Z = R cos ϕ → cos ϕ2 = 3cos ϕ1 r r I1 ⊥ I ⇔ ϕ = ϕ + π 2 * Từ cos ϕ = π ⇒ cos ϕ1 + ÷ = cos ϕ1 ⇒ cos ϕ1 = ⇒ 10 Chọn B Câu 22 Đăt điện áp u = U cos 2πft (V) (U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi f = 50 Hz cường độ hiệu dụng qua mạch 0,25 A Khi f = f = 100 Hz mạch cộng hưởng cường độ hiệu dụng 0,25 A Khi f = 150 Hz cường độ hiệu dụng qua mạch A 0,331 A B 0,288 A C 0,309 A D 0,322 A Hướng dẫn U I2 = 2 R + ( Z L − ZC ) Bảng chuẩn hóa: (Từ ) f(Hz) 100 ZL ZC 50 0,5 150 I = I1 I3 I = 1,5 R + 1,52 = ⇒ R = 1,5 R R 34 = ⇒ I3 = 0,309 Rh2 + 25 / 36 I I2 = I1 = 2/3 U = 0, 25 R U R + ( 0, − ) I3 = 2 = 0, 25 U R + ( 1,5 − / 3) 2 ⇒ Chọn C Câu 23 Đăt điện áp u = 60 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM chứa điện trở R nối tiếp tụ điện có điện dung C = 0,5/π mF, đoạn MB chứa cuộn cảm có độ tự cảm L có điện trở R Điện áp hiệu dụng AM 24 /5 V Nếu nối tắt tụ dây dẫn có điện trở nhỏ điện áp hiệu dụng AM MB 24 V 20 V Tìm hệ số cơng suất mạch AB chưa nối tắt tụ A 0,86 B 0,81 C 0,95 D 0,92 Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ * Sau 602 = 202.5 + 202.2 + 2.20 2.5 cos ϕMB ⇒ cos ϕMB = 10 ⇒ sin ϕMB = 10 R = R U R = 20 cos ϕMB = 10 ⇒ R1 = 2R U = 20 sin ϕ = 30 L Z = 3R MB L 9R + ( 3R − 20 ) U AB Z AB 60 = ⇒ = ⇒ R = 10 2 U AM Z AM 24 4R + 20 * Trước R 3R cos ϕ = AB = = 0,3 10 = 0,95 ⇒ 2 ZAB 9R + ( 3R − 20 ) Chọn C Câu 24 Môt nhà máy thủy điện, mực nước có độ cao h = 40 m Nhà máy cung cấp điện cho thành phố có 400000 dân Coi hiệu suất 100% Biết rằng, tháng (30 ngày) người dân dùng A = 50 kWh điện năng, khối lượng riêng nước D = 1000 kg/m3, lấy g = 10 m/s2 Hỏi lưu lượng nước (thể tích nước chảy qua đơn vị thời gian) tối thiểu chạy qua tua bin bao nhiêu? A 138 m3/s B 69,44 m3/s C 6,944 m3/s D 13,8 m3/s Hướng dẫn * Gọi V số m3 nước chảy qua tua bin giây khối lượng nước chảy qua giây m = VD công suất nhà máy: Pnm = mgh = VDgh A Pd = t *Công suất tiêu thụ điện: Pnm = Pd → VDgh = ⇒ Chọn B A 400000.50.103.h ⇒ V.1000.10.40 = ⇒ V = 69, 44 ( m3 / s ) t 30.24h Câu 25 Đăt điện áp u = 150 sin100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L = 2/n H tụ điện có điện dung A 90 Ω 160 Ω C 80 n 250 Ω C = 10 −4 / ( 0,8π ) F Biết mạch tiêu thụ công suất 90 W Tính R B 90 Ω 250 Ω D 80 Ω 160 Ω Hướng dẫn R = 160 U R 150R P = I2 R = ⇒ 90 = ⇒ ⇒ 2 R + ( ZL − ZC ) R + ( 200 − 80 ) R = 90 Chọn A u = U0 cos100πt Câu 26 Đăt điện áp xoay chiều (V) vào mạch điện gồm cuộn dây, tụ điện C điện trở R Biết điện áp hiệu dụng UC = U R tụ điện c, điện trở R = 60 V, dòng điện sớm pha điện áp mạch π/6 trễ pha điện áp cuộn dây π/3 Điện áp hiệu dụng đoạn mạch có giá trị: A 82V * Tính B 60 V C 82 V D 60 V Hướng dẫn 0 α = 180 − 60 = 75 = 81, 96 U = 60 sin α Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 27 Đăt điện áp u = U cos ωt (V) (U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi tụ điện có điện dung C Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hên R cực đại U Rmax lúc điện áp U / U R max hiệu dụng tren L 0,5 URmax Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng L cực đại ULmax Tính tỉ số L max A B / C / D 0, Hướng dẫn U R max = U ⇔ ZL1 = ZC → ZL1 = ZC = 0,5R ⇒ U Z U L max = U + C ÷ = 0,5U ⇒ L max = 0,5 U R max R * Khi L thay đổi: Chọn C U L = 0,5U R max Câu 28 Đăt điện áp u = U cosωt (V) (U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm biến trở R tụ điện có điện 4U R1 = 7U R 6U = 5U C1 dung C Khi R = R1 R = R2 điện áp hiệu dụng thỏa mãn: C1 Hệ số công suất mạch AB R = R1 gần giá trị sau đây? A 0,707 B 0,629 C 0,366 D 0,500 (Sở GD Quãng Ngãi) Hướng dẫn 7R 4R1 = 4U R1 = 7U R R + Z R 22 + ZC2 ⇒ ⇒ C 6U C1 = 5U C2 2 2 5 R + ZC = R + ZC * Từ Chọn B u = U cos100πt Câu 29 Đăt điện áp (V) (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm tụ điện có điện dung C thay đổi được, điện trở R = 30 Ω cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,4/π H Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng C cực đại 150 V Tính hệ số cơng suất lúc A B 0,8 C 0,75 D 0,6 Hướng dẫn R + Z L2 40 U C max = U ⇔ 150 = U + ÷ ⇒ U = 90 R 30 ⇒ 2 R Z = R + Z L = 62,5 ⇒ cos ϕ = = 0,8 C ZL R + ( Z L − ZC ) Chọn B u = U cos ωt Câu 30 Đăt điện áp (V) (U0, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn AM chứa điện ừở R nối tiếp với cuộn dây cảm có độ tự cảm L đoạn MB chứa tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 điện áp hiệu dụng AM l,5U1, góc lệch pha U AB dòng điện α > Khi C = C điện áp hiệu dụng tụ cực đại, điện áp hiệu dụng đoạn AM 2U1 góc lệch pha UAB dịng điện β > 0, với α + β = 90° Hệ số công suất đoạn AM C = C2 A 0,7 B 0,9 C 0,8 D 0,6 Hướng dẫn ur ur * Khi U C max ⇔ U ⊥ U RL ⇒ ϕRL + β = 90 α +β= 90 Z = 0, 75Z1 ⇒ cos α = 0, 75cos β → sin β = 0, = cos ϕRL * Từ để suy ra: ⇒ Chọn D Câu 31 Đăt điện áp u = 220 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM chứa biến trở R, đoạn MB chứa cuộn dây không cảm nối tiếp tụ điện có điện dung C Khi R = R1 điện áp MB có giá trị hiệu dụng U lệch pha π/6 so với dòng điện Khi R = R2 công suất biến trở R = R1 điện áp hiệu dụng đoạn MB U1 /3 lần Giá trị U1 gần giá trị sau đây? A 83 V B 90 V C 127 T D 78 V Hướng dẫn Z ±π r2 tan ϕAB = LC = tan ⇒ Z 2LC = r * Từ PR = U2R U2 4r 4r ⇒ R2 − − 2r ÷R + = ⇒ R 1R = 3 PR ( R + r ) + Z2LC * Từ ⇒ r = 0,75R1R ⇒ ZLC = 0, 25R1 R 2 Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 10 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Trường hợp 3: Nếu < k < để (1) (2) có nghiệm dương L> R 2C ω1 ω0 −1 −2 −2 ' ÷ = n + n + k − = ' ÷ ⇒ ω1ω2 = ω LC ω 2 0 L> Trường hợp 4: Nếu < k < k max để (1) (2) có nghiệm dương ( ω' < ω12 ; ω'22 < ω22 ) : dương lấy R 2C lúc phương trình có hai nghiệm ω1' ω1 = − k −2 ' = ω2 ω2 ⇒ ω' ω = ω ω' = 1 LC * Đồ thị minh hoạt trường hợp: Câu 145 Đăt điện áp u = 100 cos ωt (V) (ω thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối thứ tự gồm điện trở R, tụ điện có ω = ω2 ω = ω3 > ω2 điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L Khi ω = 20 rad/s công suất mạch tiêu thụ cực đại Khi ω2 + 3ω32 điện áp hiệu dụng L 50 10 V, biết 2400(rad / s)2 Khi ω thay đổi điện áp hiệu dụng L đạt giá trị cực đại gần giá trị sau đây? A 250 V B 200 V C 120 V D 160 V Hướng dẫn U L = IZL = UωL R + ωL − ÷ ωC = * Từ U R C 1 1 − 1 − +1 ÷ L2 C ω4 LC ω2 E55555555555 F −1 = 10U n ω ω2 ω ω0 ⇒ ÷ − 2n −1 ÷ + 0,6 = ⇒ ω ω ω0 ω3 U L max = * Theo BHD4: Đồ thị minh họa: U 1− n −2 = −1 −2 ÷ = n + n − 0,6 −1 −2 ÷ = n − n − 0, 500 = 166, ( V ) ⇒ ω0 = 20 → n = 1, 25 ω2 + 3ω2 = 2400 Chọn D Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 51 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 146 Đặt điện áp u = 120 cos ωt (V) (ω thay đổi) vào hai đàu đoạn mạch AB nối thứ tự gồm điện trở R, tụ điện có ω = ω2 ω = ω3 > ω2 điện dung C cuộn cảm có độ tựcảm L Khi ω = 30 rad/s công suất mạch tiêu thụ cực đại Khi điện 2 ω + ω = 1800 rad / s ( ) Khi ω thay đổi điện áp hiệu dụng đoạn RC đạt giá trị áp hiệu dụng C 60 V, biết cực đại gần giá trị sau đây? A 220 V B 200 V C 130 V D 160 V Hướng dẫn U U ω C U C = IZC = = = 1,5U 2 R C L2 C ω4 − 1 − R + ωL − ÷LCω + ÷ 2L ωC E5555555 F n −1 * Từ ω ÷ = n −1 − n −2 − ω ω ω ω0 = 30 ⇒ ÷ − 2n −1 ÷ + = ⇒ → n = 1,5 ω22 +ω32 =1800 ' ω0 ω0 ω −1 −2 ω ÷ = n + n − R 2C p = −0, 264 ( loai ) = − = p ( p − 1) ⇒ n 2L p = 1, 264 ⇒ U U = = 196,1( V ) RC max − p −2 * Theo BHD4: Chọn B * Đồ thị minh họa: Câu 147 Đăt điện áp u = U cos ωt (V) (ω thay đổi) (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C, Khi ω = 473 rad/s U C = 110 V ω = 2103 rad/s U L = 110V Lấy L C khỏi mạch, dùng nguồn điện chiều tích cho tụ điện lượng µC nối với L để mạch có dao động điện từ tự với dòng điện cực đại mạch I0 Tính I0 A 0,898 mA B 0,997 mA C 1,895 mA D 1,275 mA Hướng dẫn Khi ω = ω1 = 473 rad/s UC = kU ω = ω2 = 2103 rad/s UL = kU, xảy hai khả năng: ω1 473 = − k −2 ⇔ = − 1,1−1 ⇒ ω2 2103 * Khả 1: Vô lý 1 ω1ω2 = ⇒ ω0 = = 473.2103 LC LC * Khả 2: ⇒ I0 = ω0 Q0 = 473.2103.10−6 = 0,997.10 −3 ( A ) ⇒ Chọn B Câu 148 Đăt điện áp u = U cos ωt (V) (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm ω = ω0 có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C Khi điện áp hiệu dụng R cực đại lúc mạch tiêu thụ công ω = 0, 47ω0 ω = 1,14ω0 suất 500 W Khi U = 121 V U = 121 V Tính R C A 27,5 Ω L B 20 Ω C 24,3 Ω D 30 Ω Hướng dẫn Khi ω = ω1 UC = kU ω = ω2 UL = kU, xảy hai khả năng: ω1ω2 = ⇔ 0, 47ω0 1,14ω0 = ω02 ⇒ LC * Khả 1: Vô lý Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 52 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ ω1 0, 47ω0 = − k −2 ⇔ = − k −2 ⇒ k = 1, 0976 ω2 1,14ω0 * Khả 2: 121 U2 U 110, 2383 ⇒U= = 110, 238 ( V ) ⇒ P = ⇒R = = = 24,3 ( Ω ) ⇒ k R P 500 Chọn C Câu 149 Đăt điện áp u = 120 cos ωt (V) (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm ω = ωω L, điện trở R tụ điện có điện dung C cho L > R 2C Khi điện áp hiệu dụng R cực đại, lúc điện áp L ω = 3ω1 ω = 4ω1 U1 Lần lượt cho điện áp hiệu dụng tụ U điện áp hiệu dụng cuộn cảm U Tìm U1 A 150 V B 120 V C 240 V D 250 V Hướng dẫn Giả sử phương trình UC = kU có hai nghiệm ω1' ( ω < ω2 ) thì: ω trình U L = kU có hai nghiệm ω2 ω1' ω1 3ω1 ω0 −2 = − k −2 ' = ω = 4ω = − k ω2 ω2 ⇒ ω' ω = ω ω' = 2ω 4ω = ω ω = 1 0 LC LC (ω ' < ω1 ) ; phương ' ' ⇒ k = ⇒ U1 = kU = 240 ( V ) ⇒ ω1 Chọn C Câu 150 Đặt điện áp u = U cos ωt (V) (ω thay đổi được)vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm ω = ω0 L, điện trở R tụ điện có điện dung C cho L > R 2C Khi điện áp hiệu dụng R cực đại, lúc điện áp L ω = 3ω1 ω = 4ω1 200 V Lần lượt cho điện áp hiệu dụng tụ U1 điện áp hiệu dụng cuộn cảm 200 V Tìm điện áp hiệu dụng cực đại cuộn cảm A 151,19 V B 210,89 V C 208,25 V D 206,56 V Hướng dẫn ' ω' ω ( ω1 < ω1 ) U = kU ω' ω Giả sử phương trình UC = kU có hai nghiệm ; phương trình L có hai nghiệm 200 ω1' ω1 3ω1 ω0 = = − k −2 = − k −2 k = ⇒ U = k = 100 ( V ) ' = ω ω ω2 ω2 ⇒ ⇒ ω0 3ω0 1 ' ' ( ω'2 < ω2 ) thì: ω1ω2 = ω1ω2 = LC 2ω1.4ω1 = ω0 ω0 = LC ω1 = ⇒ 3ω1 = U U ω C U C = IZC = = = kU R C2 2 L C ω − LC − R + ωL − ÷ω + ÷ ωC * Từ LC = R 2C ω0 ⇒ L C ω − 1 − ÷LCω + 1 − ÷ = → 2L k E555555 F −1 2 n 2 3ω0 ω= 3ω1 = ω −1 ω → n −1 = ÷ − 2n ÷ + − ÷ = k=2 ω0 ω0 k U ⇒ U L max = = 206,56 ( V ) ⇒ − n −2 Chọn C Câu 151 Đặt điện áp u = 120 cos 2πft (V) (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 dung C Khi f = f1 f = f1 + Δf1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị 125V Khi f = f2 f = f2 + Δf2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị 125V Tỉ số Δf 1/ Δf2 gần giá trị sau đây? A 1,6 B 1,5 C 0,65 D 0,58 Hướng dẫn Cách 1: Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 53 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ − k −2 = * Sử dụng kết Phùng Lão: Cách 2: U ω C U C = IZC = = R + ωL − ÷ ωC * Từ U R2C L2 C ω4 − 1 − ÷LCω + 2L E555555 F −1 Chọn D = 1, 25U n ω 2 ω0 ω ω ⇒ ÷ − 2n −1 ÷ + 0,36 = ⇒ ω0 ω0 ω1' ω0 U L = IZL = UωL R + ωL − ÷ ωC = * Từ −1 −2 ÷ = n + n − 0,36 −1 −2 ÷ = n − n − 0,36 U R 2C 1 1 − +1 1 − ÷ 2L LC ω2 L2 C ω4 ω 2 ω0 ω ω ⇒ 0,36 ÷ − 2n −1 ÷ + = ⇒ ω0 ω0 ω'2 ω0 ⇒ ω1 ω1' ω − ω1' ∆f ∆f1 k =1,25 = ' = = → = 0, ⇒ ω2 ω2 ω2 − ω'2 ∆f ∆f = 1, 25U 2 2 n −1 + n −2 − 0,36 ω1 = ÷ = ÷ 0,36 0,36 ω0 n −1 − n −2 − 0,36 ω1' = ÷ = ÷ 0,36 0,36 ω0 ω2 − ω'2 ∆f ω1 − ω1' = ⇒ = 0, ω0 0, ω0 ∆f ⇒ Chọn D Câu 152 Đặt điện áp u = U cos ωt (V) (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc 100 nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện 80 trở R tụ điện có điện dung C Hình vẽ đồ thị phụ thuộc Cừ điện áp hiệu ∆ω1 / ∆ω2 dụng L điện áp hiệu dụng C Tỉ số gần giá trị sau đây? A 0,519 B 0,513 C 0,517 D 0, 515 Hướng dẫn * Sử dụng kết Phùng Lão: − k −2 = ω1 ω1' ω − ω1' ∆ω1 k =140/120 ∆ω1 13 = ' = = → = = 0,515 ω2 ω2 ∆ω2 ω2 − ω'2 ∆ω2 ⇒ Chọn D Câu 153 Đặt điện áp u = 150 cos ωt (V) (ω 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 dung C Hình vẽ đồ thị phụ thuộc ω điện áp hiệu dụng L điện áp hiệu dụng C Giá trị U1 gần giá trị sau đây? A 270 V B 180 V C 200V D 250 V Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 54 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ ω1' ω1 = − k −2 ' = ω2 ω2 ω ' ω = ω ω' = 1 LC * Sử dụng kết Phùng Lão: ω = ωR = 15ω ω1 =ω'2 =ωR = LC → ⇒ ω1' = 3ω1 ;ω2 = 5ω k = 0,5 10 ⇒ U1 = kU = 75 10 Chọn D ĐỘ LỆCH PHA CỰC ĐẠI CỰC TIỂU Câu 154 Đoan mạch AB mắc nối thứ tự gồm điện trở R1, điện trở R2 cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch AB hiệu điện khơng đổi 18 V cường độ dịng điện qua mạch 20 mA hiệu điện R1 12 V Nếu đặt điện áp u = U cos100 πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB điều chỉnh L để độ lệch pha điện áp đoạn R2L u cực đại Khi L A 1/π H B 2/π H C 3/π H D 4/π H Hướng dẫn U R1 R1 = I = 200 ( Ω ) R = U R = 100 ( Ω ) I * Nguồn chiều: * Nguồn xoay chiều: R1 R1 ZL ZL − ( R1 + R ) R ( R1 + R ) R R R1 + R tan α = tan ϕR L − ϕ = = ≤ Z ZL ZL 1 1+ L + R R1 + R ZL ( R1 + R ) R ( R1 + R ) R E555555555555F ( ) ≥2 ( R1 + R ) R ⇒ tan α max ⇔ ZL = R ( R1 + R ) = 300 ( Ω ) ⇒ L = ( H) ⇒ π Chọn C Câu 155 Đặt điện áp u = U cos ωt (V) (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM chứa biến trở R (từ đến lớn), đoạn MB chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi điện trở R mắc nối tiếp cho ω LC > Cố định C = C0 L = L0 thay đổi R đến giá trị R R1 + 65 Ω công suất tiêu thụ đoạn AB cực đại (giá trị P max) đoạn AM cực đại (giá trị L = 31,5L PR max ≤ Pmax / C = C / 31,5 C độ lớn độ lệch pha uMB uAB cực đại, A 63 Ω B 16 Ω C 65/6 Ω D 37 Ω Hướng dẫn ) Cố định R = R1 + 65 Ω thay đổi L Giá trị R0 U2 P = max 2ZL0C0 PR max < Pmax /3 → U P = R max ( R 02 + Z L0C0 + R0 ) R < ZL0C0 * Nếu R 02 + ZR2 0C0 + R ≥ 3ZL0C0 ⇒ R ≥ Z L0C0 ⇒ Vô lý ⇒ R > ZL0C0 nên Pmax R = R1 = 65 = R 02 + Z2L0C0 ( 1) R = R + 65 = 65Ω * Cố định thay đổi L C: ZL − ZC Z L − ZC − R0 65 + R 65 65 tan ( ϕMB − ϕAB ) = = ≤ Z L − ZC Z L − Z C R ( 65 + R ) 1+ + ( ZL − ZC ) R ( 65 + R ) R0 65 + R ( ZL − ZC ) Khi PR max Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 55 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Dấu ZL − ZC = R ( 65 + R ) ⇔ ZL0C0 = R ( 65 + R ) 31,5 ( 2) R ( 65 + R ) ⇒ R = 63 ( Ω ) ⇒ 31,5 * Thay (2) vào (1): Chọn A Câu 156 Đặt điện áp U = U0cosωt (V) (U0, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối thứ tự gồm điện trở R 1, điện trở R2 = 0,5R1, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi tụ điện có điện dung C Khi L = L1 điện áp R2L lệch pha cực đại so với u, hệ số cơng suất mạch AB / Khi L = L2 cường độ hiệu dụng mạch cực đại Tỷ số L1/L2 A B C 0,25 D 0,5 Hướng dẫn R = ⇒ R1 = * Chuẩn hóa: tan ϕR L − tan ϕ 2ZL + ZC x = 2ZL + ZC y = tan ( ϕ R L − ϕ ) = = → + tan ϕ R 2L tan ϕ + Z L ( Z L − Z C ) * Từ 1 y=4 ≤4 ⇒ y max ⇔ x = 12 + 3ZC2 12 + 3ZC 12 + 3ZC2 − 4ZC x F E55555 652 = R 02 + ≥ 12 + 3ZC2 32 = cos2 ϕ= 32 + ( Z − Z ZL = L C) ⇔ 3Z − ( Z L − ZC ) = → ZC = 2 L L1 Z L1 = = = 0,5 ⇒ L ZL2 * Khi mạch cộng hưởng thì: Chọn D Câu 157 Đăt điện áp U = U0cosωt (V) (U0, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối thứ tự gồm điện trở R 1, điện trở R2 = 0,5R1, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi tụ điện có điện dung C Khi L = L1 điện áp R2L lệch pha cực đại so với u, hệ số cơng suất mạch AB / Khi L = L2 điện áp hiệu dụng L cực đại Tỷ số L1/L2 ZL2 = ZC ⇒ A 7/2 B C 2/7 D 0,5 Hướng dẫn * Chuẩn hóa: * Từ y=4 R = ⇒ R1 = ( ) y = tan ϕ R L − ϕ = tan ϕR L − tan ϕ + tan ϕ R 2L tan ϕ = 2ZL + ZC x = 2ZL + ZC → + ZL ( ZL − ZC ) 1 ≤4 ⇒ y max ⇔ x = 12 + 3ZC2 12 + 3ZC2 12 + 3ZC − 4ZC x E55555 F ≥ 12 + 3ZC2 32 = cos2 ϕ= 32 + ( Z − Z ZL = L C) ⇔ 3Z − ( Z L − ZC ) = → ZC = L U L max : Z L2 = * Khi ⇒ Chọn C ( R1 + R ) ZC + ZC2 = 3,5 ⇒ L1 ZL1 = = = L2 ZL2 3,5 3,5 Câu 158 Đăt điện áp xoay chiều u = 220 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm đoạn nối tiếp nhau: đoạn AM có điện trở R1, đoạn MN chứa tụ điện có điện dung C thay đổi nối tiếp với điện trở R 2, đoạn mạch NB chứa cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L C để cường độ dòng điện tức thời mạch i pha với điện áp tức thời hai đầu mạch; đồng thời điện áp U MN trễ pha so với điện áp u AN góc lớn 36,87° Khi đó, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MN có giá trị A 123 (V) B 173 (V) C 141 (V) D 156 (V) Hướng dẫn Z = ZC * Mạch công hưởng nên L tan ϕAN − tan ϕMN R1 R1 tan ( ϕAN − ϕMN ) = = ≤ R ( R + R ) R ( R1 + R ) + tan ϕ AN tan ϕ MN ZC + ZC * Từ Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 56 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ R1 = tan 36,87 ⇒ R = 3R R 22 + ZC2 U MN Z MN R R + R ( ) 2 ⇒ = = = U Z R1 + R ZC = R ( R1 + R ) = 2R ⇒ U MN = 55 = 123 ( V ) ⇒ Chọn A MỘT ĐIỆN ÁP HAI MẠCH CÙNG R HAI DÒNG ĐIỆN CÙNG BIÊN ĐỘ Bài toán gốc: Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt + φ) (V) (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đoạn mạch nối tiếp RL1C1 RL2C2 (L1, L2 cảm) biểu thức dòng điện lượt i = Iocos(ωt + φi1) (A) i2 = I0cos(ωt + φi2) (A) Tìm qua hệ pha ban đầu độ lệch pha Hướng dẫn ϕ1 = ϕu − ϕi1 U U0 I02 = I01 I0 = = cωsϕ → cos ϕ2 = cos ϕ1 ⇒ ϕ2 = −ϕ1 Z R i = ϕu − ϕi2 * Từ U0 I0 = R cos α ϕi1 + ϕi2 P = I2 R ϕ = u ϕ1 = α > 2 ⇒ ⇒ IR ϕ2 = −α < α = ϕ = ϕ = ϕi1 − ϕi U0 = cos α I0 R ϕ + ϕi2 u = cos ωt + i1 ÷ cos α * GS Câu 159 (CD−2009) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60 V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp cường độ dịng điện qua đoạn mạch i1 = I0 cos ( 100πt + π / ) i = I cos ( 100πt − π / 12 ) (A) Nếu ngắt bỏ tụ điện C (nối tắt) cường độ dịng điện qua đoạn mạch (A) Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 60 cos ( 100πt − π /12 ) ( V ) u = 60 cos ( 100πt − π / ) ( V ) A B u = 60 cos ( 100πt + π / 12 ) ( V ) u = 60 cos ( 100πt + π / ) ( V ) C D Hướng dẫn ϕi1 + ϕi2 π I01 = I02 ⇒ ϕu = = ⇒ 12 * Vì R khơng đổi mà Chọn C Câu 160 Môt đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở R, độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có điện dung C đặt hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng ổn định Cường độ dòng điện qua mạch cường độ dòng điện qua mạch cos ϕ1 = 1; cos ϕ2 = 0,5 A C cos ϕ1 = cos ϕ2 = 0, 75 * Vì R khơng đổi mà I 01 = I02 i = cos ( 100πt − π / 3) B i1 = 3cos ( 100πt ) (A) Nếu tụ C bị nối tắt (A) Hệ số cơng suất trường hợp cos ϕ1 = cos ϕ2 = 0,5 D cos ϕ1 = cos ϕ2 = 0, Hướng dẫn ϕ + ϕi π ϕ1 = ϕ2 = α = i1 = ⇒ Chọn B Câu 161 Đăt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch C mắc nối tiếp gồm điện trở R = 100 Ω, cuộn cảm có ⇒ cos ϕ1 = cos ϕ2 = cảm kháng ZL tụ điện có dung kháng ZC cường độ dịng điện qua đoạn mạch i = I0 cos ( 100πt + 3π / ) A 100 Ω I0 = Từ (A) Dung kháng tụ B 200 Ω C 150 Ω Hướng dẫn i1 = I0 cos ( 100πt + π / ) (A) Nếu ngắt D 50 Ω ϕ1 = ϕu − ϕi1 = α > U0 U0 I02 = I01 = cos ϕ → cos ϕ2 = cos ϕ1 ⇒ ϕ2 = −ϕ1 Z R ϕ2 = ϕu − ϕi = −α < Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 57 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ ϕi1 − ϕi π ⇒ ZC = R = 100 ( Ω ) ⇒ * Vì Chọn A Câu 162 Cho ba linh kiện: điện trở R = 60 Ω, cuộn cảm L tụ điện C Lần lượt đật điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng u vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL RC biểu thức cường độ dịng điện mạch i1 = cos ( 100πt + π / 3) ( A ) i = cos ( 100πt + 7π / 12 ) (A) Nếu đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp dịng điện mạch có biểu thức: i = 2 cos ( 100πt + π / 3) ( A ) i = cos ( 100 πt + π / ) ( A ) A B i = 2 cos ( 100πt + π / ) ( A ) i = cos ( 100 πt + π / ) ( A ) C D Hướng dẫn ϕ1 = ϕµ − ϕi1 U U I02 = I01 I0 = = cos ϕ → cos ϕ2 = cos ϕ1 ⇒ ϕ2 = −ϕ1 Z R ϕ2 = ϕu − ϕi * Từ ϕ + ϕi2 π ϕu = i1 = ϕ = α > ⇒ ⇒ ϕ = −α < α = ϕ = ϕ = ϕi1 − ϕi = π Z L = ZC = R ⇒ I0 R ϕ + ϕi π cos ωt + i1 = 120 cos 100πt + ÷( V ) u = ÷ cos α 4 u π i = = 2 cos 100πt + ÷( A ) ⇒ R 4 * Mạch RLC cộng hưởng nên Chọn C ϕRC = ϕ2 = −α = − =− Câu 163 Cho ba linh kiện: điện trở R = 30 Ω cuộn cảm L tụ điện C Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng u vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL RC biểu thức cường độ dòng điện mạch i1 = cos ( 100πt − π /12 ) i = cos ( 100πt + 5π / 12 ) (A) (A) Nếu đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp biểu thức điện áp L u = 120 cos ( 100πt + π / ) ( V ) u = 120 cos ( 100πt + 2π / 3) ( V ) A L B L u = 120 cos ( 100πt + π / 3) ( V ) u = 180 cos ( 100πt + 2π / 3) ( V ) C L D L Hướng dẫn ϕ1 = ϕµ − ϕi1 U U I02 = I01 I0 = = cos ϕ → cos ϕ2 = cos ϕ1 ⇒ ϕ2 = −ϕ1 Z R ϕ2 = ϕu − ϕi * Từ ϕi1 + ϕi π = ϕu = ϕ1 = α > ⇒ ⇒ ϕ2 = −α < α = ϕ = ϕ = ϕi1 − ϕi2 = π ⇒ Z = Z = R L C IR ϕ + ϕi π ⇒ u = cos ωt + i1 = 180 cos 100πt + ÷( V ) ÷ cos α 6 i= u π = cos 100πt + ÷( A ) R 6 * Mạch RLC cộng hưởng nên π π 2π u L = ZL cos 100πt + + ÷( V ) = 180 cos 100πt + ÷( V ) ⇒ 2 Chọn D Câu 164 Cho ba linh kiện: điện trở R = 30 Ω, cuộn cảm L tụ điện C Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u = U 0cos(ωt + φu) (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL RC biểu thức cường độ dòng điện mạch i = cos ( ωt + 10π / 21) i1 = cos ( ωt + π / ) (A) (A) Nếu đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp cơng suất mạch điện tiêu thụ là: B 720 W C 480 W D 240 W Hướng dẫn ϕ1 = ϕµ − ϕi1 U U I02 = I01 I0 = = cos ϕ → cos ϕ2 = cos ϕ1 ⇒ ϕ2 = −ϕ1 Z R ϕ2 = ϕu − ϕi * Từ A 960 W Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 58 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ ϕ − ϕi ϕ1 = α > ⇒ ⇒ α = ϕ1 = ϕ2 = i1 ϕ2 = −α < ÁP DỤNG: Z L = ZC ϕ − ϕi π ϕ1 = ϕ2 = i1 = ⇒ I0 R U = cos α = 120 ( V ) * U2 = 720W ⇒ R * Mạch RLC cộng hưởng nên Chọn B Câu 165 Cho ba linh kiện: điện trở R = 10 Ω, cuộn cảm L tụ điện C Lần lượt đặt điện áp xoay chiều P= u = U cos ( ωt + ϕu ) (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL RC biểu thức cường độ dòng điện mạch i1 = cos ( ωt + π / ) i = cos ( ωt + 10π / 21) (A) (A) Nếu đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp cơng suất mạch điện tiêu thụ là: A 640 W B 480 W C 213 W D 240W Hướng dẫn ϕ1 = ϕµ − ϕi1 U U I02 = I01 I0 = = cos ϕ → cos ϕ2 = cos ϕ1 ⇒ ϕ2 = −ϕ1 Z R ϕ2 = ϕu − ϕi * Từ ϕ − ϕi ϕ = α > ⇒ ⇒ α = ϕ1 = ϕ2 = i1 ϕ2 = −α < ÁP DỤNG: Z L = ZC ϕi1 − ϕi π ϕ1 = ϕ2 = = ⇒ I0 R 80 6 = ( V) U0 = cos α * U2 P= = 213W ⇒ R * Mạch RLC cộng hưởng nên Chọn C Định lý thống 1: Khi R thay đổi U2 PR max = ⇔ R = Zcon lai = R 2X + ( Z LX − ZCX ) 2( R + RX ) U2 ⇔ R + R X Z lai = Z LX − ZCX R X < Z LX − ZCX : P( R + R X ) max = 2( R + RX ) U2 R X R X ≥ Z LX − ZCX : P ( R + R X ) = ⇔R =0 max R X + ( ZLX − ZCX ) Câu 166 Đăt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (V) (U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi R = 30 Ω cơng suất mạch tiêu thụ P Khi R = 40 Ω cơng suất mạch tiêu thụ mạch cực đại Pmax Tỉ số P/Pmax A 3/4 B 12/25 C 16/26 D 24/25 Hướng dẫn P= U R R + ZLC * Từ ⇒ Chọn D U R1 P = 2 R1 + ZLC 2R R P 24 ⇒ ⇒ = 22 = P R + Z 25 max LC P ⇔ R = Z ⇔ P = U LC max max 2R u = U cos ( ωt + ϕu ) Câu 167 Đăt điện áp (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm biến trở R cuộn cảm khơng cảm Khi R = R0 điện áp hiệu dụng R điện áp hiệu dụng cuộn dây Sau tăng R từ giá trị R0 A dịng hiệu dụng tăng giảm B công suất mạch AB tăng giảm, C công suất R tăng giảm D công suất R giảm Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 59 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ R : PR max = U2 ⇔ R = ZrL ⇔ U R = U rL R0 + r * Cơ sở tảng: Tại R = R0 PRmax nên sau cơng suất R giảm => Chọn D Câu 168 Đăt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đàu đoạn mạch không phân nhánh AB theo thứ tự: biến trở R, cuộn dây có độ tự cảm L có điện trở r, tụ điện có điện dung C M điểm nối R cuộn dây Khi điều chỉnh biến trở R thay đổi để công suất tiêu thụ trôn biến trở cực đại UAB = 1,6UAM Lúc này, tỷ số công suất cuộn dây công suất biến trở là? A 37,5% B 100% C 28% D 35% Hướng dẫn PR max ⇔ R = Z LCr ⇒ cos ϕ = ⇒ 0,5U = 0,8 ⇒ cos ϕMB = cos ϕ − = 0, 28 U AM PLCr U MB I cos ϕMB 0, 28 = = = 0, 28 ⇒ PR U AM I cos ϕAM Chọn C KINH NGHIỆM DÙNG TN1 Định lý thống 2: 1) Khi L thay đổi: R + Z2C U L max ⇔ −1 = tan ϕ tan ϕRC ⇔ Z L = ZC U U L ( RL ) max = Z ZC + ZC2 + 4R − C U ⇔ + = tan ϕ tan ϕ ⇔ Z = RL L ZL RL max 2) Khi C thay đổi: R + ZL2 U C max ⇔ −1 = tan ϕ tan ϕRL ⇔ Z C = ZL U U C( RC ) max = Z ZL + Z2L + 4R − L U ⇔ + = tan ϕ tan ϕ ⇔ Z = RC C ZC RC max Câu 169 Đăt vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn dây có điện trở r, có độ tự cảm L thay đổi tụ điện có điện dung C điện áp xoay chiều ổn định Nếu r = ZC điện áp hiệu dụng cuộn dây cực đại cảm kháng A ZL = ZC B ZL = 2ZC C ZL = 0,5ZC D ZL = 1,5ZC Hướng dẫn * Theo định lý thống 2: Z − ZC ZL r = 0,5 3ZC U rL max ⇔ = tan ϕ tan ϕrL = L → Z L = 1,5ZC r r Câu 170 Đặt điện áp U = U0 cosωt (V) vào đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C thay đổi cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối thứ tự Gọi M điểm nối tụ điện cuộn cảm Khi điều chỉnh 60 (V) Hỏi U0 có giá trị bao nhiêu? A 120 (V) C 60 (V) Hướng dẫn B 120 (V) U RC max = U Z 1− L ZC D 60 (V) U RC max s = 60 ZL → U = 60 ⇒ U = 60 2 C0 = 3Lω2 ⇒ = ZC * Theo định lý thống 2: Câu 171 Đăt điện áp U = U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB nối thứ tự gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C thay đổi Khi điều chỉnh C để ZC = 1,5ZL điện áp hiệu dụng đoạn RC cực đại 60 (V) Tìm U0 A 120 V B 120 V C 60 V Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 D 60 V 60 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ U U RC max = 1− U RC max = 60 → U = 60 ⇒ U = 60 ZC =1,5ZL ZL ZC ⇒ Chọn C Theo định lý thống 2: Câu 172 Đăt điện áp u = U0cos100πt (V) (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối thứ tự gồm cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở R tụ điện có điện dung C Khi điều chỉnh L để càm kháng 1,25 lần dung kháng điện áp hiệu dụng đoạn RL cực đại 50 V Giá trị U0 A 60 V C 60 Hướng dẫn B 120 V U RL max = U ⇔ 50 = Z 1− C ZL U0 / 1− 1, 25 D 50 ⇒ U = 50 ⇒ Chọn D Theo định lý thống 2: Câu 173 Đăt điện áp u = U 0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB ghép nối thứ tự gôm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng tụ cực đại giá trị cực đại U 2, lúc dung kháng nhiều cảm kháng 50 Ω Tính L A 2,5/π H B 1,5/π H C 1/π H D 2/π H Hướng dẫn U U U C max = ⇔U 5= ⇒ Z L = 200 ( Ω ) ZL ZL 1− 1− ZC Z L + 50 Định lý TN2: Z ⇒ L = L = ( H) ⇒ ω π Chọn D Câu 174 Đăt điện áp u = U cos ωt (V) (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM chứa điện trở R = 90 Ω, đoạn MB chứa cuộn cảm có điện trở r = 10 Ω có độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C1 điện áp hiệu dụng MB cực tiểu U1 Khi C = C2 = C1/2 điện áp tụ cực đại U2 Tính U2/U1 A B C 10 D Hướng dẫn r + ( ZL − ZC1 ) U MB = U ( ) = = U r = 0,1U = U1 r+R ( r + R ) − ZL − ZC1 từ C = C2 = C1 / ⇒ ZC2 = 2ZC1 = 2ZL * Khi theo định lý thống 2: U U = U C max = = U = 10 2U1 ⇒ Z 1− L ZC2 Chọn C Câu 175 Đăt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm điện trở R = 90 (Ω), cuộn cảm có điện trở r = 10 (Ω) có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thay đổi Gọi M điểm nối R cuộn dây Khi C = C điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực tiểu U Khi C = C2 = 0,75C1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại U2 Tỉ số U2/U1 A 5/2 B 10 C 10 D Hướng dẫn * Khi C = C1 U rLC = U * Từ 2 R + ZLC ( R + r) +Z LC = = U U = UC max = U 1− * Theo định lý TN2: ⇒ Chọn D r = 0,1U = U1 ⇔ ZC1 = ZL R+r ZL ZC2 U = 1− ZL 0, 75 ZC1 = 2U ⇒ U2 = 20 U1 Câu 176 Đăt điện áp u = U cos ωt (V) (U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM chứa điện trở R = 90 Ω đoạn MB chứa cuộn cảm có độ tự cảm L có điện trở r = 10 Ω nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = Cl điện áp hiệu dụng đoạn MB cực tiểu U Khi C = C2 = 0,5C1 điện áp hiệu dụng tụ cực đại U Tìm tỉ số U2/U1 A 9/2 B 5/2 C 10 D Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 61 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ (Sở GD Quãng Ngãi) Hướng dẫn r + ( ZL − Z C ) U MB = IZMB = U ( r + R) * Từ 2 + ( Z L − ZC ) U = UC max = Theo định lý thống 2: = = U Ur U = = U1 ⇔ ZC1 = Z L r + R 10 =U Z 1− L ZC2 ⇒ U2 = 10 ⇒ U1 Chọn C Câu 177 Đặt điện áp u = U cos ωt (V) (U ω) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM chứa cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi đuợc nối tiếp điện trở R đoạn MB chứa tụ điện có điện dung C Khi L = L1 điện áp hiệu dụng MB 100 V, dòng mạch có giá trị hiệu dụng 0,5 A trễ pha so với u 60° Tìm L để điện áp hiệu dụng AM cực đại A (1+ ) / π( H) B ( 1+ ) / π ( H) C ( + 3) / π( H) D 2,5 / π ( H ) Hướng dẫn Khi L = L1 tam giác AMB cân B nên suy ra: U = 100 − 50 Z = 200 ⇒ α = 750 ⇒ L ⇒ C U R = U L tan α = 50 R = 100 *Theo định lý thống 2: U RL max tan ϕ.tan ϕRL = ZL − ZC ZL Z 1+ = ⇒ L = 1+ ⇒ L = ( H) R R R π ⇒ Chọn A KINH NGHIỆM DÙNG BHD1 GIẢI BÀI TOÁN Ở MỨC VẬN DỤNG CAO U = max ⇔ ZL = Z τ Địnhlí BHD1:1) C (“Cmax ⇒ L tồ”) U = max ⇔ Z C = Z τ 2) L (“L max ⇒ C tồ”) u = U cos ( ωt + ϕ ) Câu 178 (340325BT) Đặt điện áp xoay chiều (V) (U không đổi ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn dây cảm có độ tự cảm L cho 2L > R 2C Khi ω = ω1 mạch xảy cộng hưởng Khi (ω ) 2 −ω ω = ω2 = 3ω ( ω − ω 2 ) điện áp hiệu dụng tụ cực đại Khi ω = ω3 hệ số cơng suất mạch AB cosφ Nếu cos ϕ gần giá trị sau đây? A 0,5 B 0,8 C 0,6 D 0,7 Hướng dẫn Với toán cho hệ thức liên hệ tần số yêu cầu tính hệ số cơng suất (cơng suất, dịng điện, ) thuộc loại toán “cửu vạn” dùng bắp biến đổi đại số từ hệ thức xong ω1 = LC L R2 R2 R2 U ⇔ "L to" ⇔ ω2 L = Zτ = − ⇒ ω22 = − ⇒ ω12 − ω22 = C max C LC 2L 2L Thay vào hệ thức cho: 2 1 R − ω = ω ⇔ − ω3 L = R ⇒ cos ϕ = ⇒ ÷ ω3 C 2L LC Chọn D Câu 179 (340326BT) Đặt điện áp xoay chiều u = U cos ( ωt + ϕ ) (V) (U không đổi ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch ω = ω1 AB mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn dây cảm có độ tự cảm L cho 2L > R 2C Khi mạch ω = ω2 ω = ω3 xảy cộng hưởng Khi điện áp hiệu dụng tụ cực đại Khi hệ số công suất mạch AB cosφ Nếu (ω − ω32 ) = 1,125ω32 ( ω12 − ω22 ) A 0,5 cos ϕ gần giá trị sau đây? B 0,8 C 0,6 Hướng dẫn Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 D 0,7 62 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHĨ Với tốn cho hệ thức liên hệ tần số u cầu tính hệ số cơng suất (cơng suất, dịng điện, ) thuộc loại toán “cửu vạn” dùng bắp biến đổi đại số từ hệ thức xong ω1 = LC L R2 R2 R2 2 U ⇔ "L to" ⇔ ω L = Z = − ⇒ ω = − ⇒ ω − ω = τ 2 C max C LC 2L2 2L2 Thay vào hệ thức cho: 2 2 R − ω ⇔ − ω3 L = 0, 75R ⇒ cos ϕ = 0,8 ⇒ ÷ = 2ω3 LC ω 2L 3C Chọn B KINH NGHIỆM DÙNG BHD4 GIẢI BÀI TOÁN Ở MỨC ĐỘ VẬN DỤNG CAO R 2C = ( n − 1) = ( p − 1) p n Định lý BHD 4: Khi ω thay đổi, đặt L ZL = n n ⇒ ωL = U L max ⇔ LC ZC = ZL = 1 U U L max = U C max = U C max ⇔ Z = n ⇒ ωC = nLC C − n −2 1) ZL = p p ⇔ ωRL = U RL max ⇔ Z = LC C U ZL = 1 U RL max = U RC max = U RC max ⇔ Z = p ⇔ ω = pLC − p −2 C 2) Với giá trị (R, L, C) định tìm giá trị n > p > Kinh nghiệm: • Khi ω thay đổi liên quan đến U Lmax,UCmax, URlmax UCmax giá trị cốt lõi nằm giá trị biểu thức R 2C/L Khi tìm giá trị tìm n p tìm hết đại lượng khác • Với tốn mức vận dụng cao thường chồng chập nhiều tốn khó Nhiệm vụ cắt lớp tốn để tìm giá trị cốt lõi * Với dạng toán liên quan đến hệ thức liên hệ tần số suy nghĩ biểu diễn tần số theo R, L, C thay vào hệ thức liên hệ để chuyển cụm biến R2C/L Chẳng hạn: −1/ ω1C −1 ⇒ ω1 = ω = ω1 ⇒ tan ϕRC = R RC tan ϕRC 2 ω ω2 a ÷ ÷ + c =0 ÷ + b ω ÷ ω2 L R tan ϕRL R 2C ω 1 3 ⇒ ω2 = → =? ω = ω2 ⇒ tan ϕRL = R L L ω = ω3 ⇒ Mach cong huong ⇔ ω3 = LC Câu 180 Đăt điện áp u = 50 42 cos ( ωt + π / ) (V) (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối thứ tự gồm ω = ω1 cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C Khi điện áp đoạn mạch RC lệch pha 45° so với ω = ω2 ω = ω3 dòng điện mạch Khi điện áp hên đoạn mạch RL lệch pha 60° so với dịng điện Khi mạch cộng hường 2 ( 3ω2 / ω3 ) − ( 5ω2 / ω1 ) + 75, = Khi ω thay đổi điện áp hiệu dụng L đạt giá trị cực đại Biết A 100 V B 300V C 250V D 50 6V Hướng dẫn −1 tan ϕRC = ω CR = tan ( −45 ) ⇒ ω1 = CR ( 3ω2 / ω3 ) −( 5ω2 / ω1 ) + 75,6 = → ω3 = ω2 L R LC tan ϕRL = R = tan ( 60 ) ⇒ ω2 = L * Theo đề bài: 27 R C =1− R 2C R 2C R 2C 2L n − 75 + 75, = ⇒ = 0, → n = 2, ÷ L 2L L Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 63 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ U U L max = − n −2 * Theo BHD4: = 250 ( V ) ⇒ Chọn C u = 50 42 cos ( ωt + π / ) Câu 181 Đăt điện áp (V) (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối thứ tự gồm ω = ω1 cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C Khi điện áp đoạn mạch RC lệch pha 135° so với ω = ω2 ω = ω3 dòng điện mạch Khi điện áp đoạn mạch RL lệch pha 135° so với dịng điện Khi mạch cộng hường Biết ( 2ω2 / ω3 ) − ( ω2 / ω1 ) = 3,84 Khi ω thay đổi điện áp hiệu dụng L đạt giá trị cực đại B 129V C 150V D 50 6V Hướng dẫn A 100 V R 2C R 2C ( ω2 / ω3 ) − ( ω2 / ω1 ) = 3,84 ω2 L = R = →4 − ÷ = 3,84 ω1C L L * Từ đề suy ra: R 2C =1− R 2C 2L n = 0,8 →n = 2L U U L max = = 50 ( V ) ⇒ −2 − n * Theo BHD4: Chọn D ⇒ Câu 182 Đặt điện áp u = U cos ωt (V) (U không đổi, ω thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối thứ tự gồm điện ω = ω1 ω = ω2 trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C cho L = R 2C Khi hệ số cơng suất ω = ω3 ω1 + ω2 + 3ω3 mạch AB k Khi điện áp hiệu dụng L cực đại Biết Giá trị k gần giá trị sau đây? A 0,35 B 0,56 C 0,45 D 0,86 Hướng dẫn * Theo BHD4: 1− R 2C = = ⇒ n = ⇒ ω3 = ωL = n 2L ω1ω2 = n = 2ω0 LC =ω02 LC ⇒ ω1 = ω2 + 6ω0 → ω1 = 2,806ω0 ω1L − tan ϕ1 = ω1C R * Từ ⇒ cos ϕ1 = 0,38 ⇒ ω1 − = ω1LC R 2C L ω1 − LC = ω20 ω1 2,806ω0 − R 2C ω0 L = ω02 2,806ω0 1ω0 Chọn A Câu 183 Đăt điện áp u = U cos 2πft (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C với L = CR Mạch có hệ số công suất cosφ với hai giá trị tần số f f2 Khi tần số f3 điện áp hiệu dụng L cực đại Nếu f1= f2 + f3 cosφ gần giá trị sau đây? A 0,56 B 0,35 C 0,86 D 0,45 Hướng dẫn Cách 1: (Mang tính tư tiểu xảo khơng có khả khái qt hóa tốn) L = CR ⇒ R = ZL ZC * Từ * Khi ULmax theo BHD1 ⇒ ZC3 = Zτ = ZL3 ZC3 − ⇒ ω1ω2 = * Vì cosφ nên Z R ⇒ cos ϕ = = 2 R + ( Z L2 − ZC2 ) R2 ⇒ ZL3 = 2ZC3 = R 2 ⇒ ZC2 = ZL1 LC R R + ( ZL2 − Z L1 ) 2 R = R + ( 2ZL3 ) = 0, 45 Cách 2: (Có khả khái qt hóa tốn) ZC = 1; Z L = n = 2; R = 2n − = R 2C 1 = = 1− ⇒ n = ⇒ n 2L n = ω3 = LC LC * Theo NHD4: Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 64 KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHĨ * Vì cosφ nên Z ⇒ ω1ω2 = ω2 = LC R = Z R ω1 =ω2 +ω3 → o = 1, 707ω3 ⇒ ZC2 = C = 0,586 ⇒ cos ϕ = = 0, 45 1, 707 Z ZL2 = 1,707ZL Khái quát dạng toán: Mạch RLC có ω thay đổi với L = aR 2C (a > 0,5) ω1 ω2 mạch có b (với b = Z, cosφ, I, P,UR) Khi ω3 ULmax UCmax URlmax URlmax URcmax Biết phụ thuộc f ( ω1 , ω2 , ω3 = ) Hãy tính b u = U cos 2πft ( V ) Câu 184 Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C với L = CR Mạch tiêu thụ công suất P1 với hai giá trị tần số f f2 Mạch tiêu thụ công suất P4 tần số f4 lúc điện áp hiệu dụng cuộn cảm cực đại Nếu f + f2 = f3 12 biểu thức (P3/P1 + P4/P1) gần giá trị sau đây? A B C D Hướng dẫn ω1ω2 = = ω20 LC * Theo ra: Giả sử ω1 < ω2 ZL = 1; ZC = n = 2; R = 2n − = R 2C 1 2 = = − ⇒ n = ⇒ cos ϕ3 = cos2 ϕ = = 2L n n + ω0 ω = ⇒ ω1 + ω2 = ω0 ϕ3 = n * Theo BHD 4: R = 6− ⇒ ω1 = ω0 = − ωC ⇒ ZL = − ⇒ cos ϕ1 = cos ϕ2 = ZC = −1 ( ) P3 P4 cos ϕ3 cos ϕ4 + = + = 4⇒ P1 P1 cos ϕ1 cos ϕ1 Chọn A u = U cos 2πft ( V ) Câu 185 Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C với L = CR Mạch tiêu thụ công suất P0 với hai giá trị tần số f f2 Mạch tiêu thụ công suất P tần số f3 lúc điện áp hiệu dụng cuộn cảm cực đại Nếu (f1/f3 + f2/f3)2 biểu thức P0/P gần giá trị sau đây? A 0,22 B 0,45 C 0,57 D 0,66 Hướng dẫn ω1ω2 = = ω02 ; ω > ω2 LC * Vì có P nên Giả sử ZL = 1; ZC = n = 2; R = 2n − = R 2C = 1− ⇒ n = ⇒ ω0 ω 2L n = ⇒ ω0 = 2ω3 ω3 = n * Theo BHD4: ' ZL = 0,5 2ZL = 0,5 ω1ω2 =ω02 = ω32 → ω1 = 0,5 2ωC ⇒ ' ZC ω1 +ω2 = 2,5 2ω3 =2 ZC = 0,5 + ( 1− 2) P Z ⇒ = ÷ = P Z0 + 0,5 − 2 2 ( ) = = 0, 46 ⇒ 13 Chọn B Thầy cô cần file WORD liên hệ số ĐT: 0125.23.23.888 65 ... f1 f R = = tan ϕ2 2πf L − f3 f 22 − f12 f3 f 22 − 2 2πf C 4π LC R ⇒ ? ?1 cos ϕ3 ? ?1 cos2 ϕ2 f + 50 f1 + 50 16 ( f1 + 10 0 ) − f1 f1 + 50 = = = 2 f1 + 25 f1 + 10 0 ( f1 + 50 ) − f1 f1 + 10 0 ⇒ f12... f1 + 25 f1 + 15 0 = = ( f1 + 15 0 ) − f12 f1 + 50 f1 + 75 f1 + 50 = f1 = 50 ( Hz ) ⇒ f12 − 12 5f1 + 3750 = ⇒ ⇒ f1 = 75 ( Hz ) Chọn A u = U cos ( ωt + ϕ ) Câu 50 (340323BT) Đặt điện áp xoay. .. ZL1 ZL2 10 0 Z L1 = 300 Z + Z 2ZC L2 = ⇒ ZC = 10 0 ⇒ R = 10 0 L1 Z Z 10 0 L1 L2 * Để U RL max ZL = ZC + ZC2 + 4R 2 = 16 1,8 ( Ω ) ⇒ Chọn D u = 90 10 cos ( 10 0πt ) Câu 13 1 Đăt điện áp xoay
Ngày đăng: 09/07/2020, 11:25
Xem thêm: