Tài liệu luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chương 4, Chủ đề 1: Đại cương về dòng điện xoay chiều - Vũ Đình Hoàng
I. KIẾN THỨC
1.Sự tạo thành suất điện động xoay chiều.
* Máy phát điện xoay chiều 1 pha
Các bộ phận chính:
Phần cảm là nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện. Đó là phần tạo ra từ trường.
Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt động.
Một trong hai phần đặt cố định, phần còn lại quay quanh một trục. Phần cố định gọi là stato,
phần quay gọi là rôto.
+ Hoạt động: khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện suất
điện động cảm ứng, suất điện động này được đưa ra ngoài để sử dụng.
+ Nếu từ thông qua cuộn dây là φ(t) thì suất điện động cảm ứng trong cuộn dây là:
e = -
dt
dφ
= - φ’(t)
+ Tần số của dòng điện xoay chiều: Máy phát có một cuộn dây và một nam châm (gọi là một
cặp cực) và rôto quay n vòng trong một giây thì tần số dòng điện là f = n. Máy có p cặp cực và
rô to quay n vòng trong một giây thì f = np. Máy có p cặp cực, rô to quay n vòng trong một phút
thì f =
60
np
.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tài liệu luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chương 4, Chủ đề 1: Đại cương về dòng điện xoay chiều - Vũ Đình Hoàng
os100pit (V). Tuy nhiên đèn chỉ sáng khi điệu áp đặt vào đèn có |u| = 155 V. Hỏi trung bình trong 1 s có bao nhiêu lần đèn sáng? HD: Đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn có |u| ≥ 155 V, do đó trong một chu kì sẽ có 2 lần đèn sáng. Trong 1 giây có 12pi ω = 50 chu kì nên sẽ có 100 lần đèn sáng. VD3. Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một hiệu điện thế xoay chiều 119V – 50Hz. Nó chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V. Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là bao nhiêu? A. Δt = 0,0100s. B. Δt = 0,0133s. C. Δt = 0,0200s. D. Δt = 0,0233s. HD: Hiệu điện thế 119V – 50Hz => U0 = 119 2 V = 168V hiệu điện thế cần thiết để đèn sáng là 84V = 168/2(V). Dựa vào đường tròn => Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là s 100 3/2 .2t pi pi =∆ = 0,0133s. => Chọn B. BÀI TOÁN 5: PP TÍCH PHÂN TÌM ĐIỆN LƯỢNG CHUYỂN QUA PHƯƠNG PHÁP: + Cường độ dòng điện tức thời i =dq/dt => dq = i.dt (c) Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian t là q với: q = i.t + Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian từ t1 đến t2 là Δq: Δq=i.Δt dq = i.dt ⇒ 2 1 . t t q i d t= ∫ u(V) 168 84 π/6 Δ - 168 Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÍ DỤ MINH HỌA VD1: Dòng điện xoay chiều i=2sin100pit(A) qua một dây dẫn . Điện lượng chạy qua tiết diện dây trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,15s là : A.0 B.4/100pi(C) C.3/100pi(C) D.6/100pi(C) HD: dqi dt = ⇒ 0,15 0 . 2.sin100q i dt tpi= =∫ ∫ ⇒ 0,15 0 2cos100 4] 100 100 tq pi pi pi = − = => Chọn B VD2: Dòng điện xoay chiều có biểu thức 2cos100 ( )i t Api= chạy qua dây dẫn . điện lượng chạy qua một tiết điện dây trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,15s là : A.0 B. 4 ( ) 100 C pi C. 3 ( ) 100 C pi D. 6 ( ) 100 C pi HD: dqi dt = ⇒ 0,15 0 . 2.cos100q i dt tpi= =∫ ∫ ⇒ 0,15 0 2sin100 0 100 tq pi pi = = => Chọn A VD3: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức có biểu thức cường độ là −= 2 cos0 pi ωtIi , I0 > 0. Tính từ lúc )(0 st = , điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn của đoạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện là A.0 B. ω 02I C. ω pi 02I D. 2 0 ω piI HD: Ta có : 0,5T pi ω = dqi dt = ⇒ 0 0 . .cos( ) 2 q i dt I t pi ω pi ω= = −∫ ∫ ⇒ 0 0 0 sin( ) 22I t Iq pi ω pi ω ω ω − = = . Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP. Câu 1: Cho mạch điện gồm hai phần tử gồm điện trở thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Dùng một vôn kế có điện trở rất lớn mắc vào hai đầu điện trở thì vôn kế chỉ 80V, đặt vôn kế vào hai đầu tụ điện chỉ 60V. Khi đặt vôn kế vào hai đầu đoạn mạch vôn kế chỉ A. 140V. B. 20V. C. 70V. D. 100V. Câu 2: Cho mạch điện gồm hai phần tử gồm cuộn thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp. Dùng một vôn kế có điện trở rất lớn mắc vào hai đầu cuộn cảm thì vôn kế chỉ 80V, đặt vôn kế vào hai đầu tụ điện chỉ 60V. Khi đặt vôn kế vào hai đầu đoạn mạch vôn kế chỉ A. 140V. B. 20V. C. 70V. D. 100V. Câu 3: Nhiệt lượng Q do dòng điện có biểu thức i = 2cos120 pi t(A) toả ra khi đi qua điện trở R = 10 Ω trong thời gian t = 0,5 phút là A. 1000J. B. 600J. C. 400J. D. 200J. Câu 4: Chọn câu trả lời đúng. Một khung dây dẫn có diện tích S = 50cm2 gồm 250 vòng dây quay đều với vận tốc 3000 vòng/min trong một từ trường đều B ⊥ trục quay ∆ và có độ lớn B = 0,02T. Từ thông cực đại gửi qua khung là A. 0,025Wb. B. 0,15Wb. C. 1,5Wb. D. 15Wb. Câu 5: Cường độ của một dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 4cos2100 pi t(A). Cường độ dòng điện này có giá trị trung bình trong một chu kì bằng bao nhiêu ? A. 0A. B. 2A. C. 2 2 A. D. 4A. Câu 6: Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 2A, tần số 50Hz chạy trên một dây dẫn. Trong thời gian 1s, số lần cường độ dòng điện có giá trị tuyệt đối bằng 1A là bao nhiêu ? A. 50. B. 100. C. 200. D. 400. Câu 7: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch điện xoay chiều là i = 4cos(20 tpi - pi /2)(A), t đo bằng giây. Tại thời điểm t1(s) nào đó dòng điện đang giảm và có cường độ bằng i1 = -2A. Hỏi đến thời điểm t2 = (t1 + 0,025)(s) cường độ dòng điện bằng bao nhiêu ? A. 2 3 A. B. -2 3 A. C. - 3 A. D. -2A. Câu 8: Đặt vào hai đầu một tụ điện một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos tω . Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ ở các thời điểm t1, t2 tương ứng lần lượt là: u1 = 60V; i1 = 3 A; u2 = 60 2 V; i2 = 2 A. Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và của cường độ dòng điện qua tụ lần lượt là A. 120V; 2A. B. 120V; 3 A. C. 120 2 ; 2A. D. 120 2 V; 3A. Câu 9: Đặt vào hai đầu một tụ điện hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số 50Hz thì cường độ hiệu dụng qua tụ là 1A. Để cường độ hiệu dụng qua tụ là 4A thì tần số dòng điện là A. 400Hz. B. 200Hz. C. 100Hz. D. 50Hz. Câu 10: Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 2 3 cos200 pi t(A) là A. 2A. B. 2 3 A. C. 6 A. D. 3 2 A. Câu 11: Giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức u = 220 5 cos100 pi t(V) là A. 220 5 V. B. 220V. C. 110 10 V. D. 110 5 V. Câu 12: Một dòng điện xoay chiều đi qua điện trở R = 25 Ω trong thời gian 2 phút thì nhiệt lượng toả ra là Q = 6000J. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là A. 3A. B. 2A. C. 3 A. D. 2 A. Câu 13: Dòng điện xoay chiều có tần số f = 60Hz, trong một giây dòng điện đổi chiều A. 30 lần. B. 60 lần. C. 100 lần. D. 120 lần. Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 14: Một khung dây quay đều quanh trục ∆ trong một từ trường đều B ⊥ trục quay ∆ với vận tốc góc ω = 150 vòng/min. Từ thông cực đại gửi qua khung là 10/ pi (Wb). Suất điện động hiệu dụng trong khung là A. 25V. B. 25 2 V. C. 50V. D. 50 2 V. Câu 15: Biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều trong một đoạn mạch là i = 5 2 cos(100 pi t + pi /6)(A). Ở thời điểm t = 1/300s cường độ trong mạch đạt giá trị A. cực đại. B. cực tiểu. C. bằng không. D. một giá trị khác. Câu 16: Một tụ điện có điện dung C = 31,8µ F. Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu bản tụ khi có dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz và cường độ dòng điện cực đại 2 2 A chạy qua nó là A. 200 2 V. B. 200V. C. 20V. D. 20 2 V. Câu 17: Một cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần không đáng kể, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 60Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 12A. Nếu mắc cuộn dây trên vào mạng điện xoay chiều có tần số 1000Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là A. 0,72A. B. 200A. C. 1,4A. D. 0,005A. Câu 18: Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm L = 318mH và điện trở thuần 100Ω . Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện không đổi có hiệu điện thế 20V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là A. 0,2A. B. 0,14A. C. 0,1A. D. 1,4A. Câu 19: Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm L = 318mH và điện trở thuần 100Ω . Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện xoay chiều 20V, 50Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là A. 0,2A. B. 0,14A. C. 0,1A. D. 1,4A. Câu 20: Giữa hai bản tụ điện có hiệu điện thế xoay chiều 220V – 60Hz. Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A. Để dòng điện qua tụ điện có cường độ bằng 8A thì tần số của dòng điện là A. 15Hz. B. 240Hz. C. 480Hz. D. 960Hz. Câu 21: Một cuộn dây dẫn điện trở không đáng kể được cuộn dại và nối vào mạng điện xoay chiều 127V – 50Hz. Dòng điện cực đại qua nó bằng 10A. Độ tự cảm của cuộn dây là A. 0,04H. B. 0,08H. C. 0,057H. D. 0,114H. Câu 22: Dòng điện xoay chiều có tần số f = 50Hz, trong một chu kì dòng điện đổi chiều A. 50 lần. B. 100 lần. C. 2 lần. D. 25 lần. Câu 23: Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa trên A. hiện tượng tự cảm. B. hiện tượng cảm ứng điện từ. C. từ trường quay. D. hiện tượng quang điện. Câu 24: Chọn kết luận đúng. Trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Nếu tăng tần số của hiệu điện thế xoay chiều đặt vào hai đầu mạch thì A. điện trở tăng. B. dung kháng tăng. C. cảm kháng giảm. D. dung kháng giảm và cảm kháng tăng. Câu 25: Một cuộn dây có độ tự cảm L = 2/15 pi (H) và điện trở thuần R = 12 Ω được đặt vào một hiệu điện thế xoay chiều 100V và tần số 60Hz. Cường độ dòng điện chạy trong cuộn dây và nhiệt lượng toả ra trong một phút là A. 3A và 15kJ. B. 4A và 12kJ. C. 5A và 18kJ. D. 6A và 24kJ. Câu 26: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10Ω . Biết nhiệt lượng toả ra trong 30phút là 9.105(J). Biên độ của cường độ dòng điện là A. 5 2 A. B. 5A. C. 10A. D. 20A. Câu 27: Đối với dòng điện xoay chiều, cuộn cảm có tác dụng gì? A. cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng nhỏ càng bị cản trở nhiều. Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU B. cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng lớn càng bị cản trở nhiều. C. ngăn cản hoàn toàn dòng điện. D. không cản trở dòng điện. Câu 28: Ở hai đầu một điện trở R có đặt một hiệu điện thế xoay chiều UAC và một hiệu điện thế không đổi UDC. Để dòng điện xoay chiều có thể qua điện trở và chặn không cho dòng điện không đổi qua nó ta phải A. mắc song song với điện trở một tụ điện C. B. mắc nối tiếp với điện trở một tụ điện C. C. mắc song song với điện trở một cuộn dây thuần cảm L. D. mắc nối tiếp với điện trở một cuộn dây thuần cảm L. Câu 29: Một đoạn mạch điện gồm một điện trở thuần mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần. Biết điện áp cực đại giữa hai đầu mạch là 150 2 V, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở là 90V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là: A. 60V. B. 240V. C. 80V. D. 120V. Câu 30: Tại thời điểm t = 0,5s, cường độ dòng điện xoay chiều qua mạch bằng 4A, đó là A. cường độ hiệu dụng. B. cường độ cực đại. C. cường độ tức thời. D. cường độ trung bình. Câu 31: Khi mắc một tụ điện vào mạng điện xoay chiều, nó có khả năng gì ? A. Cho dòng xoay chiều đi qua một cách dễ dàng. B. Cản trở dòng điện xoay chiều. C. Ngăn hoàn toàn dòng điện xoay chiều. D. Cho dòng điện xoay chiều đi qua, đồng thời có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều. Câu 32: Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L,C mắc nối tiếp thì A. độ lệch pha của uR và u là pi /2. B. pha của uL nhanh pha hơn của i một góc pi /2. C. pha của uC nhanh pha hơn của i một góc pi /2. D. pha của uR nhanh pha hơn của i một góc pi /2. Câu 33: Trong đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì A. điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn cùng pha với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm. B. điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn cùng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở. C. điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn ngược pha với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm. D. điện áp giữa hai điện trở luôn cùng pha với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm. Câu 34: Câu nào sau đây đúng khi nói về dòng điện xoay chiều ? A. Có thể dùng dòng điện xoay chiều để mà điện, đúc điện. B. Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong một chu kì dòng điện bằng 0. C. Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong mọi khoảng thời gian bất kì bằng 0. D. Công suất toả nhiệt tức thời trên một đoạn mạch có giá trị cực đại bằng công suất toả nhiệt trung bình nhân với 2 . Câu 35: Để tăng điện dung của một tụ điện phẳng có điện môi là không khí, ta cần A. tăng tần số điện áp đặt vào hai bản tụ điện. B. tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện. C. giảm điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện. D. đưa bản điện môi vào trong lòng tụ điện. Câu 36: Điện áp giữa hai bản tụ điện có biểu thức )3/t100cos(Uu 0 pi−pi= (V). Xác định thời điểm mà cường độ dòng điện qua tụ bằng 0 lần thứ nhất là A. 1/600s. B. 1/300s. C. 1/150s. D. 5/600s. Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 37: Cường độ dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch chỉ có tụ điện hoặc chỉ có cuộn thuần cảm giống nhau ở chỗ: A. Đều biến thiên trễ pha 2/pi so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. B. Đều có giá trị hiệu dụng tỉ lệ với điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch. C. Đều có giá trị hiệu dụng tăng khi tần số dòng điện tăng. D. Đều có giá trị hiệu dụng giảm khi tần số dòng điện tăng. Câu 38: Một đèn có ghi 110V – 100W mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch điện xoay chiều có )t100cos(2200u pi= (V). Để đèn sáng bình thường , R phải có giá trị bằng A. 1210 Ω . B. 10/11 Ω . C. 121 Ω . D. 99 Ω . Câu 39: Điện áp )t100cos(2200u pi= (V) đặt vào hai đầu một cuộn thuần cảm thì tạo ra dòng điện có cường độ hiệu dụng I = 2A. Cảm kháng có giá trị là A. 100 Ω . B. 200 Ω . C. 100 2 Ω . D. 200 2 Ω . Câu 40: Trong mạch điện xoay chiều, mức độ cản trở dòng điện của tụ điện trong mạch phụ thuộc vào A. chỉ điện dung C của tụ điện. B. điện dung C và điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ. C. điện dung C và cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ. D. điện dung C và tần số góc của dòng điện. Câu 41: Để làm tăng cảm kháng của một cuộn dây thuần cảm có lõi không khí, ta có thể thực hiện bằng cách: A. tăng tần số góc của điện áp đặt vào hai đầu cuộn cảm. B. tăng chu kì của điện áp đặt vào hai đầu cuộn cảm. C. tăng cường độ dòng điện qua cuộn cảm. D. tăng biên độ của điện áp đặt ở hai đầu cuộn cảm. Câu 42: Đối với suất điện động xoay chiều hình sin, đại lượng nào sau đây luôn thay đổi theo thời gian? A. Giá trị tức thời. B. Biên độ. C. Tần số góc. D. Pha ban đầu. Câu 43: Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp sớm pha 4/pi so với cường độ dòng điện. Phát biểu nào sau đây đúng với đoạn mạch này ? A. Tần số dòng điện trong đoạn mạch nhỏ hơn giá trị cần để xảy ra cộng hưởng. B. Tổng trở của mạch bằng hai lần điện trở thuần của mạch. C. Hiệu số giữa cảm kháng và dung kháng bằng điện trở thuần của mạch. D. Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần sớm pha 4/pi so với điện áp giữa hai bản tụ điện. Câu 44: Mắc vào đèn neon một nguồn điện xoay chiều có biểu thức u = 220 2 cos(100 pi t - 2/pi )(V). Đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn thoả mãn u ≥ 110 2 (V). Tỉ số thời gian đèn sáng và tắt trong một chu kì của dòng điện bằng A. 1 2 . B. 2 1 . C. 3 2 . D. 2 3 . Câu 45: Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, điện áp mồi của đèn là 110 2 V. Biết trong một chu kì của dòng điện đèn sáng hai lần và tắt hai lần. Khoảng thời gian một lần đèn tắt là A. .s 150 1 B. .s 50 1 C. .s 300 1 D. .s 150 2 Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 46: Cho dòng điện xoay chiều i = I0sin tT 2pi (A) chạy qua một dây dẫn. Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây theo một chiều trong một nửa chu kì là A. pi TI0 . B. pi2 TI0 . C. T I0 pi . D. T2 I0 pi . “Đừng bao giờ mất kiên nhẫn, đó là chiếc chìa khoá cuối cùng để mở được cửa” ĐÁP ÁN ĐỀ 17 1 D 2B 3B 4A 5B 6C 7B 8A 9B 10C 11 C 12D 13D 14B 15C 16B 17A 18A 19B 20D 21 C 22C 23B 24D 25C 26C 27B 28B 29D 30C 31D 32B 33C 34B 35D 36B 37B 38D 39A 40D 41A 42 A 43C 44A 45C 46A
File đính kèm:
- tai_lieu_luyen_thi_thpt_quoc_gia_mon_vat_ly_chuong_4_chu_de.pdf