Tài liệu luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chương 4, Chủ đề 4: Mạch có R, L, C, w, f thay đổi - Vũ Đình Hoàng
PHƯƠNG PHÁP CHUNG
Viết biểu thức đại lượng cần xét cực trị (I, P, UL, UC) theo đại lượng cần tìm (R, L, C, ω).
+ Xét điều kiện cộng hưởng: nếu trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì lập luận để suy
ra đại lượng cần tìm.
+ Nếu không có cộng hưởng thì biến đổi biểu thức để đưa về dạng của bất đẳng thức Côsi hoặc
dạng của tam thức bậc hai có chứa biến số để tìm cực trị.
Sau khi giải các bài tập loại này ta có thể rút ra một số công thức sau để sử dụng khi cần giải
nhanh các câu trắc nghiệm dạng này:
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
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Tài liệu luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chương 4, Chủ đề 4: Mạch có R, L, C, w, f thay đổi - Vũ Đình Hoàng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tài liệu luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chương 4, Chủ đề 4: Mạch có R, L, C, w, f thay đổi - Vũ Đình Hoàng
. Khi 1ω=ω hoặc 2ω=ω thì UC1 = UC2 2 1 1 2 )1( C LR U ω ω −+ . C1 1 ω = 2 2 2 2 )1( C LR U ω ω −+ . C2 1 ω ω 21 (R2 + ω 21 L2 - 2 C L + 22 1 1 Cω ) = ω 22 (R2 + ω 22 L2 - 2 C L + 22 2 1 Cω ) ω 21 R2 + ω 41 L2 - 2ω 21 C L + 2 1 C = ω 22 R2 + ω 42 L2 - 2ω 22 C L + 2 1 C (ω 21 - ω 22 )(R2 - 2 C L ) = - (ω 41 - ω 42 )L2 ω 21 + ω 22 = LC 2 - 2 2 L R . Để UC = Ucmax thì ω = ω0 = 2 2 2 1 L R LC − hay ω 20 = LC 1 - 2 2 2L R = 2 1 ( LC 2 - 2 2 L R ) = 2 1 (ω 21 + ω 22 ). Đán án A. II. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP. Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp . Cho R = 100 Ω ; C = 100/ pi (µ F). Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế uAB = 200sin100 pi t(V). Để UL đạt giá trị cực đại thì độ tự cảm L có giá trị bằng A. 1/ pi (H). B. 1/2 pi (H). C. 2/ pi (H). D. 3/ pi (H). Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng )V(t100cos280u pi= . Điều chỉnh điện dung C để điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt giá trị cực đại là 100V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch RL bằng A. 100V. B. 200V. C. 60V. D. 120V. Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 3 Ω ; điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có dạng )V(t100cos.2Uu pi= , mạch có L biến đổi được. Khi L = pi/2 (H) thì ULC = U/2 và mạch có tính dung kháng. Để ULC = 0 thì độ tự cảm có giá trị bằng A. pi 3 (H). B. pi2 1 (H). C. pi3 1 (H). D. pi 2 (H). Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R = 30 Ω , r = 10 Ω , L = pi/5,0 (H), tụ có điện dung C biến đổi. Đặt giữa hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có dạng )V(t100cos.2100u pi= . Điều chỉnh C để điện áp UMB đạt giá trị cực tiểu khi đó dung kháng ZC bằng A. 50 Ω . B. 30 Ω . C. 40 Ω . D. 100 Ω . Câu 5: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng )V(t100cos.2160u pi= . Điều chỉnh L đến khi điện áp (UAM) đạt cực đại thì UMB = 120V. Điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại bằng A. 300V. B. 200V. C. 106V. D. 100V. Câu 6: Một đoạn mạch nối tiếp gồm một điện trở R = 1000 2 Ω , một tụ điện với điện dung C = 1µ F và một cuộn dây thuần cảm với độ tự cảm L = 2H. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch giữ không đổi, thay đổi tần số góc của dòng điện. Với tần số góc bằng bao nhiêu thì điện M B A C L, r R C L M A B R Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 4: BÀI TOÁN CỰC TRỊ - R,L,C,w,f thay đổi 20 áp hiệu dụng trên cuộn dây cực đại ? A. 103rad/s. B. 2 pi .103rad/s. C. 103/ 2 rad/s. D. 103. 2 rad/s. Câu 7: Đoạn mạch RLC mắc vào mạng điện có tần số f1 thì cảm kháng là 36 Ω và dung kháng là 144 Ω . Nếu mạng điện có tần số f2 = 120Hz thì cường độ dòng điện cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. Giá trị của tần số f1 là A. 50(Hz). B. 60(Hz). C. 85(Hz). D. 100(Hz). Câu 8: Hiệu điện thế 2 đầu AB: u = 120sin tω (V). R = 100Ω ; cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi và r = 20 Ω ; tụ C có dung kháng 50Ω . Điều chỉnh L để ULmax, giá trị ULmax là A. 65V. B. 80V. C. 92V. D.130V. Câu 9: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Biết L = 1/ piH; R = 100 Ω ; tần số dòng điện f = 50Hz. Điều chỉnh C để UCmax. Điện dung C có giá trị bằng A. 10-4/ pi (F). B. 10-4/2 pi (F). C. 10-4/4 pi (F). D. 2.10-4/ pi (F). Câu 10: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. R = 50 Ω ; cuộn dây thuần cảm có ZL = 50 Ω . Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = 100 2 sin ω t(V). Hiệu điện thế hai đầu tụ điện cực đại khi dung kháng ZC bằng A. 50 Ω . B. 70,7 Ω . C. 100 Ω . D. 200 Ω . Câu 11: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây không thuần cảm. Biết R = 80 Ω ; r = 20Ω ; L = 2/ pi (H). Tụ C có điện dung biến đổi được. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch uAB = 120 2 sin(100 pi t)(V). Để dòng điện i chậm pha so với uAB góc pi /4 thì điện dung C nhận giá trị bằng A. 100/ pi (µ F). B. 100/4 pi (µ F). C. 200/ pi (µ F). D. 300/2 pi (µ F). Câu 12: Cho mạch RLC nối tiếp. R = 100Ω ; cuộn dây thuần cảm L = 1/2 pi (H), tụ C biến đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = 120 2 sin(100 pi t)(V). Để UC = 120V thì C bằng A. 100/3 pi (µ F). B. 100/2,5 pi (µF). C. 200/ pi (µ F). D. 80/ pi (µ F). Câu 13: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức dạng )V(t100cos200u pi= ; điện trở thuần R = 100 Ω ; C = 31,8 Fµ . Cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi được (L > 0). Mạch tiêu thụ công suất 100W khi cuộn cảm có độ tự cảm L bằng A. )H(1 pi . B. )H( 2 1 pi . C. )H(2 pi . D. )H(3 pi . Câu 14: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết L = )H(25/2 pi , R = 6 Ω , điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng )V(t100cos2Uu pi= . Điều chỉnh điện dung C để điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt giá trị cực đại là 200V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch bằng A. 100V. B. 200V. C. 120V. D. 220V. Câu 15: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 3 Ω ; C = )F(/50 µpi ; độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định )V(t100cos.200u pi= . Để hệ số công suất cos ϕ = 1 thì độ tự cảm L bằng A. pi 1 (H). B. pi2 1 (H). C. pi3 1 (H). D. pi 2 (H). Câu 16: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 3 Ω ; C = )F(/50 µpi ; độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định )V(t100cos.200u pi= . Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm cực đại thì cảm kháng bằng A. 200 Ω . B. 300 Ω . C. 350 Ω . D. 100 Ω . Câu 17: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω ; C = )F(/50 µpi ; độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định )V(t100cos.200u pi= . Điều chỉnh L để Z = 100 Ω khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 4: BÀI TOÁN CỰC TRỊ - R,L,C,w,f thay đổi 21 A. 100V. B. 200V. C. 100 2 V. D. 150V. Câu 18: Mạch RLC nối tiếp có R = 100 Ω , L = 2 3 / pi (H). Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức là u = U0cos(2 pi ft), có tần số biến đổi được. Khi f = 50Hz thì cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu mạch điện góc pi /3. Để u và i cùng pha thì f có giá trị là A. 100Hz. B. 50 2 Hz. C. 25 2 Hz. D. 40Hz. Câu 19: Cho mạch RLC mắc nối tiếp. R = 50 Ω ; cuộn dây thuần cảm L = 318mH; tụ có C = 31,8µ F. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U 2 cos ω t. Biết ω > 100 pi (rad/s), tần số ω để công suất trên đoạn mạch bằng nửa công suất cực đại là A. 125 pi (rad/s). B. 128 pi (rad/s). C. 178 pi (rad/s). D. 200 pi (rad/s). Câu 20: Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm điện trở thuần R = 80Ω , cuộn dây có r = 20 Ω , độ tự cảm L = 318mH và tụ điện có điện dung C = 15,9 Fµ . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = U 2 cos ω t, tần số dòng điện thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại bằng 302,4V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch bằng A. 100V. B. 200V. C. 220V. D. 110V. Câu 21: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có ZL = 100 Ω , ZC = 200 Ω , R là biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức )V(t100cos.2100u pi= . Điều chỉnh R để UCmax khi đó A. R = 0 và UCmax = 200V. B. R = 100 Ω và UCmax = 200V. C. R = 0 và UCmax = 100V. D. R = 100 Ω và UCmax = 100V. Câu 22: Một đoạn mạch nối tiếp gồm một điện trở R = 1000 2 Ω , một tụ điện với điện dung C = 10-6F và một cuộn dây thuần cảm với độ tự cảm L = 2H. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch giữ không đổi. Thay đổi tần số góc của dòng điện. Với tần số góc bằng bao nhiêu thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện cực đại? A. 103rad/s. B. 2 pi .103rad/s. C. 103/ 2 rad/s. D. 0,5.103 rad/s. Câu 23: Cho mạch RLC nối tiếp. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có tần số thay đổi được. Khi tần số dòng điện xoay chiều là f1 = 25Hz hoặc f2 = 100Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng nhau. Cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại khi tần số dòng điện xoay chiều là A. f0 = 100Hz. B. f0 = 75Hz. C. f0 = 150Hz. D. f0 = 50Hz. Câu 24: Cho mạch RLC mắc nối tiếp : R = 50 Ω ; cuộn dây thuần cảm L = 0,8H; tụ có C = 10µ F; điện áp hai đầu mạch là u = U 2 cos ω t(ω thay đổi được). Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây lớn nhất khi tần số góc ω bằng A. 254,4(rad/s). B. 314(rad/s). C. 356,3(rad/s). D. 400(rad/s). Câu 25: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, có R = 100 Ω , L = 1/ pi H, C = 100/ pi µF. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 3 cos(ωt), có tần số f biến đổi. Điều chỉnh tần số để điện áp trên cuộn thuần cảm cực đại, điện áp cực đại trên cuộn cảm có giá trị là A. 100V. B. 100 2 V. C. 100 3 V. D. 200V. Câu 26: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp gồm R = 50Ω , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 10/pi (H) và tụ điện có điện dung C = )F(/100 µpi . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = U 2 cosωt, tần số dòng điện thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại khi tần số dòng điện xoay chiều bằng A. 58,3Hz. B. 85Hz. C. 50Hz. D. 53,8Hz. Câu 27: Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm điện trở thuần R = 80Ω , cuộn dây có r = 20 Ω , độ tự cảm L = 318mH và tụ điện có điện dung C = 15,9 Fµ . Đặt vào hai đầu Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 4: BÀI TOÁN CỰC TRỊ - R,L,C,w,f thay đổi 22 đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = U 2 cos ω t, tần số dòng điện thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại khi tần số dòng điện xoay chiều bằng A. 50Hz. B. 60Hz. C. 61,2Hz. D. 26,1Hz. Câu 28: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω ; C = )F(/50 µpi ; độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định )V(t100cos.200u pi= . Điều chỉnh L để Z = 100 Ω , UC = 100V khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm bằng A. 200V. B. 100V. C. 150V. D. 50V. Câu 29: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có R = 210 3 Ω . Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có dang là u = U 2 cos ω t, tần số góc biến đổi. Khi )s/rad(401 pi=ω=ω và khi )s/rad(2502 pi=ω=ω thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch điện có giá trị bằng nhau. Để cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị lớn nhất thì tần số góc ω bằng A. 120 pi (rad/s). B. 200 pi (rad/s). C. 100 pi (rad/s). D.110 pi (rad/s). Câu 30: Đặt vào hai đầu một tụ điện một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f1 = 50Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ là 1A. Để cường độ dòng điện hiệu dụng là 4A thì tần số dòng điện là f2 bằng A. 400Hz. B. 200Hz. C. 100Hz. D. 50Hz. Câu 31: Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm điện trở thuần R = 100 Ω , cuộn cảm có độ tự cảm L = pi/1 (H) và tụ điện có điện dung C = pi/100 ( Fµ ). Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = 100 3 cos ω t, tần số dòng điện thay đổi được. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì tần số góc của dòng điện bằng A. pi100 (rad/s). B. pi3100 (rad/s). C. 2200pi (rad/s). D. 2/100pi (rad/s). Câu 32: Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm điện trở thuần R = 100 Ω , cuộn cảm có độ tự cảm L = pi/1 (H) và tụ điện có điện dung C = pi/100 ( Fµ ). Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = 100 3 cos ω t, tần số dòng điện thay đổi được. Điều chỉnh tần số để điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt cực đại, giá trị cực đại đó bằng A. 100V. B. 50V. C. 100 2 V. D. 150V. Câu 33: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U 2 cosωt, tần số dòng điện thay đổi được. Khi tần số dòng điện là f0 = 50Hz thì công suất tiêu thụ trên mạch là lớn nhất, khi tần số dòng điện là f1 hoặc f2 thì mạch tiêu thụ cùng công suất là P. Biết f1 + f2 = 145Hz (f1 < f2), tần số f1, f2 lần lượt là A. 45Hz; 100Hz. B. 25Hz; 120Hz. C. 50Hz; 95Hz. D. 20Hz; 125Hz. Câu 34: Một đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C = F 312 10 3 pi − mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 100 Ω , mắc đoạn mạch vào mạng điện xoay chiều có tần số f. Để điện áp giữa hai đầu mạch lệch pha so với cường độ dòng điện một góc 3/pi thì tần số dòng điện bằng A. 50 3 Hz. B. 25Hz. C. 50Hz. D. 60Hz. Câu 35: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 200 Ω , L = pi/1 H, C = F/100 piµ . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức: tcos2100u ω= , có tần số thay đổi được. Khi tần số góc pi=ω=ω 2001 (rad/s) thì công suất của mạch là 32W. Để công suất vẫn là 32W thì 2ω=ω bằng A. 100 pi (rad/s). B. 300 pi (rad/s). C. 50 pi (rad/s). D. 150 pi (rad/s). Câu 36: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện áp đặt vào A, B M C R,L B A Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 4: BÀI TOÁN CỰC TRỊ - R,L,C,w,f thay đổi 23 có tần số thay đổi được và giá trị hiệu dụng không đổi U = 70V. Khi f = f1 thì đo được UAM = 100V, UMB = 35V, I = 0,5A. Khi f = f2 = 200Hz thì dòng điện trong mạch đạt cực đại. Tần số f1 bằng A. 321Hz. B. 200Hz. C. 100Hz. D. 231Hz. Câu 37: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức dạng u = U 2 cosωt, tần số góc biến đổi. Khi pi=ω=ω 200L rad/s thì UL đạt cực đại, khi pi=ω=ω 50C (rad/s) thì UC đạt cực đại. Khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở cực đại thì Rω=ω bằng A. 100 pi (rad/s). B. 300 pi (rad/s). C. 150 pi (rad/s). D. 250 pi (rad/s). Câu 38: Một bóng đèn Neon chỉ sáng khi đặt vào hai đầu bóng đèn một điện áp ≥u 155V. Đặt vào hai đầu bóng đèn điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220V. Thấy rằng trong một chu kì của dòng điện thời gian đèn sáng là 1/75(s). Tần số của dòng điện xoay chiều là A. 60Hz. B. 50Hz. C. 100Hz. D. 75Hz. Câu 39: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = U0cosω t(U0, ω không đổi), dung kháng của tụ điện bằng điện trở, cuộn dây là cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Muốn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây cực đại, cần điều chỉnh cho độ tự cảm của cuộn dây có giá trị bằng A. 0. B. ∞ . C. ω/R . D. ω/R2 . Câu 40: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U0cos(2 ftpi )V, có tần số f thay đổi được. Khi tần số f bằng 40Hz hoặc bằng 62,5Hz thì cường độ dòng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng bằng nhau. Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch cực đại thì tần số f phải bằng A. 22,5Hz. B. 45Hz. C. 50Hz. D. 102,5Hz. “Đời thay đổi, khi chúng ta thay đổi” ĐÁP ÁN ĐỀ TRẮC NGHIỆM 1C 2C 3A 4A 5B 6A 7B 8C 9B 10C 11 A 12D 13C 14C 15D 16C 17C 18C 19B 20B 21 A 22D 23D 24C 25B 26D 27C 28B 29C 30B 31D 32C 33D 34D 35C 36A 37A 38B 39D 40C
File đính kèm:
- tai_lieu_luyen_thi_thpt_quoc_gia_mon_vat_ly_chuong_4_chu_de.pdf