50 bài tập trắc nghiệm Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có lời giải - Vật Lí lớp 12

50 bài tập trắc nghiệm Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có lời giải

Với 50 bài tập trắc nghiệm Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có lời giải Vật Lí lớp 12 tổng hợp 50 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 12.

Câu 1. (TN 2009). Đặt một điện áp xoay chiều u = 100√2cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 50 Ω, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 1/π H và tụ điện có điện dung C = 2.10^-4/π F. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch là

A. √2 A.     B. 2 A.     C. 2√2 A.     D. 1 A.

Lời giải:

Chọn A.

Câu 2. (TN 2009). Khi đặt hiệu điện thế không đổi 12 V vào hai đầu cuộn dây có điện trở thuần R và độ tự cảm L thì dòng điện qua cuộn dây là dòng điện một chiều có cường độ 0,15 A. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây này một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua nó là 1 A. Cảm kháng của cuộn dây là

A. 50 Ω.     B. 30 Ω.     C. 40 Ω.     D. 60 Ω.

Lời giải:

R = U_1C/I = 80 Ω; Z = U/I = 100 Ω;

Chọn D.

Câu 3. (TN 2011). Đặt điện áp xoay chiều u = U₀cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 100 Ω, tụ điện có điện dung 10^-4/π F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Để điện áp hai đầu điện trở thuần trể pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB thì độ tự cảm của cuộn cảm bằng

Lời giải:

Chọn B.

Câu 4. (TN 2012). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi được vào hai đầu một cuộn cảm thuần. Khi tần số là 50 Hz thì cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm bằng 3 A. Khi tần số là 60 Hz thì cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm bằng

A. 2,5 A.     B. 4,5 A.     C. 2,0 A.     D. 3,6 A.

Lời giải:

Chọn A.

Câu 5. (CĐ 2010). Đặt điện áp u = U₀cos(ωt + π/6) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i = I₀cos(ωt - π/12 ) (A). Tỉ số điện trở thuần R và cảm kháng của cuộn cảm là

A. 1.     B. 1/2 .     C. (√3)/2 .     D. √3 .

Lời giải:

φ = φ_u - φ_i = π/4; tanφ = Z_L/R = 1. Chọn A.

Câu 6. (CĐ 2012). Đặt điện áp u = U₀cos(ωt + π/2 ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, cường độ dòng điện trong mạch là i = I₀sin(ωt + 2π/3 ). Biết U₀, I₀ và ω không đổi. Hệ thức đúng là

A. R = 3ωL.     B. ωL = 3R.

C. R = ωL√3.     D. ωL = R√3.

Lời giải:

i = I₀sin(ωt + 2π/3 ) = I₀cos(ωt + 2π/3 - π/2 ) = I₀cos(ωt + π/6 );

φ = φ_u - φ_i = π/3 ; tanφ = √3 = Z_L/R → Z_L = ωL = R√3. Chọn D.

Câu 7. (ĐH 2009). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện. Dung kháng của tụ điện là 100 Ω. Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R₁ và R₂ công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R₁ bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R₂. Các giá trị của R₁ và R₂ là

A. R₁ = 50 Ω, R₂ = 100 Ω.

B. R₁ = 40 Ω, R₂ = 250 Ω.

C. R₁ = 50 Ω, R₂ = 200 Ω.

D. R₁ = 25 Ω, R₂ = 100 Ω.

Lời giải:

U_C1 = 2U_U2 → I₁ = 2I₂; P₁ = P₂ → I₁²R₁ = (2I₂)²R₁ = I₂²R₂

→ R₂ = 4R₁; I₁ = 2I₂ → Z₂ = 2Z₁ → 16R₁² + Z_C² = 4(R₁² + Z_C² )

→ 12R₁² = 3Z_C² → R₁ = Z_C/2 = 50 Ω;

→ R₂ = 4R₁ = 200 Ω. Chọn C.

Câu 8. (ĐH 2009). Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp theo thứ tự trên. Gọi U_L, U_R và U_C lần lượt là các điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử. Biết điện áp giữa 2 đầu đoạn mạch AB lệch pha π/2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R và C ). Hệ thức nào dưới đây đúng?

Lời giải:

Theo giãn đồ véc tơ ta có:

Chọn C.

Câu 9. (ĐH 2011). Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt vào hai đầu điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Nếu đặt điện áp xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là

A. 0,3 A.     B. 0,2 A.     C. 0,15 A.     D. 0,05 A.

Lời giải:

I_R = U/R = 0,25 → R = U/0,25 ; tương tự Z_L = U/0,5 ; Z_C = U/0,2

Chọn B.

Câu 10. (ĐH 2012). Khi đặt vào hai đầu một cuộn dây có độ tự cảm 0,4/π H một hiệu điện thế một chiều 12 V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4 A. Sau đó, thay hiệu điện thế này bằng một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 12 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây bằng

A. 0,30 A.     B. 0,40 A.     C. 0,24 A.     D. 0,17 A.

Lời giải:

R = U/I = 30 Ω; Z_L = 2πfL = 40 Ω;

I = U/Z = 0,24 A. Chọn C.

Câu 11. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình vẽ một hiệu điện thế u_AB = U₀cos100t (V). Biết C₁ = 40μF, C₂ = 200μF, L = 1,5H. Khi chuyển khoá K từ (1) sang (2) thì thấy dòng điện qua ampe kế trong hai trường hợp này có lệch pha nhau 90°. Điện trở R của cuộn dây là:

A. R = 150Ω     B. R = 100Ω

C. R = 50Ω      D. R = 200Ω

Lời giải:

Khi K ở vị trí (1), đoạn mạch AM chứa các phần tử RLC₁.

Khi K ở vị trí (2), đoạn mạch MB chứa các phần tử RLC₂.

Ta có:

Hai dòng điện i_AM và i_MB vuông pha nhau nên:

Chọn C

Câu 12. (ĐH 2010). Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần 50 Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/π H đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung C thay đổi được. Đặt điện áp u = U₀cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh C của tụ điện đến giá trị C₁ sao cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha π/2 so với điện áp hai đầu đoạn AM. Giá trị của C₁ bằng

A. 8.10^-5/π F     B. 10^-5/π F

C. 4.10^-5/π F.     D. 2.10^-5/π F

Lời giải:

Ta có:

Độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AN và i là: tanφ_AM = Z_L/R (1)

Độ lệch pha giữa u và i là

Khi điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha π/2 so với điện áp hai đầu đoạn AM, thì:

Chọn A

Câu 13. (ĐH 2011). Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R₁ mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R₂ mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất bằng 120 W và có hệ số công suất bằng 1. Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau π/3, công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng

A. 75 W.     B. 90 W.     C. 160 W.     D. 180 W.

Lời giải:

Chọn B

Câu 14. (ĐH 2011). Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R₁ = 40 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 10^-3/(4π) F, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R₂ mắc với cuộn thuần cảm. Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là: u_AM = 50√2cos(100πt - 7π/12) (V) và u_MB = 150cos100πt (V). Hệ số công suất của đoạn mạch AB là

A. 0,84.     B. 0,71.     C. 0,86.     D. 0,95.

Lời giải:

Cách giải 1:

Chọn A

Cách giải 2: Dùng máyFx570ES.

Tổng trở phức của đoạn mạch AB:

Cài đặt máy: Bấm MODE 2 xuất hiện: CMPLX. bấm: SHIFT MODE 4 Chọn đơn vị là Rad (R)

Nhập máy: . Hiển thị có 2 trường hợp:

Ta muốn hiển thị φ, nếu máy hiện: a + bi thì bấm: SHIFT 2 3 =

Kết quả: 118,6851133 ∠ 0,5687670898 .

Bấm tiếp: cos (0,5687670898) = 0,842565653. Chọn A

Câu 15. Đặt điện áp u = 220√2cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp đoạn AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L, đoạn mạch MB chỉ có tụ điện C. Biết điện áp giữa hai đầu mạch AM và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng bằng nhau nhưng lệch pha nhau 2π/3. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM bằng.

A. 220V     B. 220/√3 V     C. 110 V     D. 220√2 V

Lời giải:

Chọn A

Câu 16. (THPT Chuyên ĐHSP Hà Nội lần 7 – 2015). Giả sử có một nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng ổn định, còn tần số thay đổi trong phạm vi rộng. Mạch xoay chiều không phân nhánh R₁L₁C₁ xảy ra cộng hưởng với tần số góc ω₁. Mạch xoay chiều không phân nhánh R₂L₂C₂ xảy ra cộng hưởng với tần số góc ω₂. Nếu mắc nối tiếp hai mạch điện đó với nhau rồi mắc vào nguồn thì để xảy ra cộng hưởng, tần số góc của dòng điện là:

Lời giải:

Nếu ghép nối tiếp: 1/C_b = 1/C₁ + 1/C₂ Nếu ghép nối tiếp: L_b = L₁ + L₂

Khi mạch gồm R₁C₁L₁ có tần số góc cộng hưởng là:

Khi mạch gồm R₂C₂L₂ có tần số góc cộng là:

Khi mạch gồm R₁C₁L₁ mắc nối tiếp R₂C₂L₂ thì tần số góc cộng hưởng là:

Chọn A

Câu 17. Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối có R = 100Ω; C = 10^-4/(2π) F. Khi đặt vào AB một điện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz thì u_AB và u_AM vuông pha với nhau. Giá trị L là:

A. 1/(2π) H     B. 3/π H     C. (√3)/π H     D. 1/π H

Lời giải:

Chọn A. Ta có:

Khi hai đoạn mạch u_AB và u_AM vuông pha với nhau, thì:

Câu 18. Mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thuần R = 80Ω nối tiếp với hộp X. Trong hộp X chỉ chứa một phần tử là điện trở thuần R’ hoặc cuộn thuần cảm L, hoặc tụ C. Biết u = 100√2cos(120πt + π/4) V. Dòng điện qua R có cường độ hiệu dụng 1 A và trễ pha hơn u_AB. Phần tử trong hộp X có giá trị:

Lời giải:

Chọn C.

Vì I trễ pha hơn u_AB nên hộp X chứa phần tử L.

Khi đó:

Câu 19. Cho mạch điện xoay chiều AB chứa R, L, C nối tiếp, đoạn AM có điện trở thuần và cuộn dây thuần cảm 2R = Z_L, đoạn MB có tụ C điện dung có thể thay đổi được. Đặt hai đầu mạch vào hiệu điện thế xoay chiều u = U₀cosωt (V), có U₀ và ω không đổi. Thay đổi C = C₀ công suất mạch đạt giá trị cực đại, khi đó mắc thêm tụ C₁ vào mạch MB công suất toạn mạch giảm một nửa, tiếp tục mắc thêm tụ C₂ vào mạch MB để công suất của mạch tăng gấp đôi. Giá trị C₂ là:

A. C₀/2 hoặc 3C₀     B. C₀/2 hoặc 2C₀

C. C₀/3 hoặc 2C₀     D. C₀/2 hoặc 3C₀

Lời giải:

Chọn C.

Khi C = C₀ thì công suất cực đại, ta có: Z_C0 = Z_L = 2R

Khi mắc thêm tụ C₁ (coi mạch có tụ C₀₁) thì công suất của mạch giảm một nửa:

Từ đó ta xác định được C₁ = C₀ hoặc C₁ = 2C₀.

Để công suất của mạch tăng gấp đôi (cực đại) cần mắc thêm tụ C₂ (coi mạch có C₀₁₂).

Ta có Z_C012 = Z_C0, ta xác định được

Câu 20. Đoạn mạch xoay chiều AB chứa 3 linh kiện R, L, C. Đoạn mạch AM chứa L, MN chứa R, NB chứa C, R = 50Ω, Z_L = 50√3 Ω, Z_C = 50/√3 Ω. Khi u_AN = 80√3 V thì u_MB = 60 V. Giá trị u_AB cực đại (U₀) là.

A. 100√3 V     B. 100 V     C. 150 V     D. 50√7 V

Lời giải:

Chọn D.

Câu 21. Mạch điện AB gồm đoạn AM và đoạn MB. Điện áp ở hai đầu mạch ổn định u = 220√2cos100πt (V). Điện áp ở hai đầu đoạn AM sớm pha hơn cường độ dòng điện một góc 30°. Đoạn MB chỉ có một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Chỉnh C để (U_AM + U_MB)_max. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là

A. 440 V     B. 220√3 V     C. 220 V     D. 220√2 V

Lời giải:

Chọn C.

Câu 22. Mạch điện xoay chiều nối tiếp AMB có tần số 50Hz. AM chứa L và R = 50√3 Ω. MB chứa tụ điện C = 10^-4/π F. Điện áp u_AM lệch pha π/3 so với u_AB. Giá trị của L là:

A. 3/π H.     B. 1/π H.     C. 1/(2π) H.     D. 2/π H.

Lời giải:

Chọn C.

Ta có φ_AM/i + φ_i/AB = π/3.

Lấy tan hai vế ta được:

Thay số và giải phương trình ta được Z_L = 50Ω ⇒ L = 1/(2π) H.

Câu 23. Cho mạch điện như hình vẽ: u = 120√2cos100πt (V); cuộn dây có r = 15Ω; L = 2/(25π) H, C là tụ điện biến đổi. Điện trở vôn kế lớn vô cùng. Điều chỉnh C để số chỉ vôn kế lớn nhất. Tìm C và số chỉ vôn kế lúc này?

Lời giải:

Chọn A.

Do vôn kế mắc vào hai đầu cuộn dây nên số chỉ vôn kế là:

Do Z_d không phụ thuộc C nên nó không đổi. Vậy biểu thức trên tử số không đổi. Số chỉ Vôn kế lớn nhất khi mẫu số bé nhất:

Điều này xảy ra khi cộng hưởng điện: Z_L = Z_C = 8 Ω.

Suy ra: C = 10^-2/(8π) F. Lúc đó Z = r. Số chỉ vôn kế :

Câu 24. Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở r = 30Ω, độ tự cảm L = 0,4/π H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là: u = 120cos100πt (V). Với giá trị nào của C thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị cực đại và giá trị công suất cực đại bằng bao nhiêu?

Lời giải:

Chọn C.

Câu 25. Cho mạch điện không phân nhánh. R = 100Ω, cuộn dây có độ tự cảm L = 0,318 H, f = 50Hz, tụ điện có điện dung thay đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100√2 V. Điều chỉnh C để mạch có cộng hưởng điện. Giá trị C và cường độ dòng điện khi đó là:

A. C = 31,8μF và I = √2 A.

B. C = 31,8μF và I = 2√2 A.

C. C = 3,18μF và I = 3√2 A.

D. C = 63,6μF và I = 2A.

Lời giải:

Chọn A.

Cảm kháng: Z_L = 2πfL = 2π.50.0,318 = 100Ω.

Mạch có cộng hưởng khi Z_C = Z_L = 100Ω.

Câu 26. Cho mạch điện gồm R, L, C nối tiếp. R thay đổi, L = 1/π H, C = 10^-3/(4π) F. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 75√2cos100πt (V). Công suất trên toàn mạch là P = 45W. Điện trở R có giá trị bằng bao nhiêu?

A. R = 45Ω     B. R = 60Ω

C. R = 80Ω     D. câu A hoặc C

Lời giải:

Chọn D.

Câu 27. Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 100Ω và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Biết biểu thức hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch u = 100cos100πt V và cường độ hiệu dụng trong mạch I = 0,5 A. Tính tổng trở của đoạn mạch và điện dung của tụ điện?

A. Z = 100√2 Ω; C = 10^-4/π F

B. Z = 200√2 Ω; C = 10^-4/π F

C. Z = 50√2 Ω; C = 10^-4/π F

D. Z = 100√2 Ω; C = 10^-3/π F

Lời giải:

Chọn A.

Theo định luật Ôm Z = U/I = 100√2 Ω.

Câu 28. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được và tụ điện có điện dung. Điều chỉnh độ tự cảm L đến giá trị 1/(5π)H hoặc 4/(5π)H thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng như nhau và lệch pha nhau là 2π/3. Giá trị của R bằng

A. 30 Ω.     B. 30√3 Ω.     C. 10√3 Ω.     D. 40 Ω.

Lời giải:

Chọn C.

Ta có: Z_L1 = 20Ω và Z_L2 = 80Ω.

Từ I₁ = I₂ ⇒ Z₁ = Z₂ ⇒ (Z_L1 – Z_C)² = (Z_L2 – Z_C)²

Câu 29. Mạch điện xoay chiều nối tiếp AMB có tần số 50Hz. AM chứa L và R = 50√3 Ω. MB chứa tụ điện C = 10^-4/π F. Điện áp u_AM lệch pha π/3 so với u_AB. Giá trị của L là

A. 3/π H.     B. 1/π H.     C. 1/(2π) H.     D. 2/π H.

Lời giải:

Chọn C.

Câu 30. Cho đoạn mạch xoay chiều u = U₀cosωt (V) ổn định, có R, L, C (L thuần cảm) mắc nối tiếp với R thay đổi. Khi R = 20 Ω thì công suất trên điện trở R cực đại và đồng thời khi đó điều chỉnh tụ C thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C sẽ giảm. Dung kháng của tụ sẽ là:

A. 20 Ω     B. 30 Ω     C. 40 Ω     D. 10 Ω

Lời giải:

Chọn C.

Khi R thay đổi, công suất trên điện trở R cực đại khi R = |Z_L - Z_C| (1)

Đồng thời lúc này điều chỉnh tụ C thì điện áp hai hiệu dụng đầu tụ C giảm. Chứng tỏ khi R = |Z_L - Z_C| = 20 Ω ⇒ U_{C max}.

Áp dụng khi và đương nhiên Z_C > Z_L.

Từ (1) suy ra Z_L = Z_C – R (3). Thay (3) vào (2) ta được Z_C = 2R = 40 Ω.

Câu 31. Đoạn mạch xoay chiều với điện áp hai đầu đoạn mạch AB ổn định, có R, LC ( L thuần cảm )mắc nối tiếp. Biết thời điểm t₁, điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch chứa LC là u_LC = 7,5√7 V và điện áp tức thời hai đầu điện trở R là u_R = 30V; ở thời điểm t₂ điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch chứa LC là u_LC = 15V và điện áp tức thời hai đầu điện trở R là u_R = 20√3 V. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AB là:

A. 45 V     B. 50 V     C. 25√2 V     D. 60 V

Lời giải:

Chọn C. Áp dụng công thức

⇒ U ⇒ điện áp hệu dụng hai đầu đoạn AB là U = 25√2 V.

Câu 32. Đoạn mạch xoay chiều AB chứa 3 linh kiện R, L, C. Đoạn AM chứa L, MN chứa R và NB chứa C. R = 50 Ω , Z_L = 50√3 Ω, Z_C = (50√3)/3 Ω. Khi giá trị điện áp tức thời u_AN = 80√3 V thì u_MB = 60 V. Giá trị tức thời u_AB có giá trị cực đại là:

A. 150V.     B. 100V.     C. 50√7 V.     D. 100√3 V.

Lời giải:

Chọn C.

Câu 33. Đoạn mạch xoay chiều với điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định, có R, L, C (L thuần cảm) mắc nối tiếp. Biết thời điểm t, điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch chứa LC là u_LC = 100√3 V và điện áp tức thời hai đầu điện trở R là u_R = 100 V; độ lệch pha giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện hiệu là π/3. Pha của điện áp tức thời hai đầu điện trở R ở thời điểm t là:

A. π/6     B. π/4     C. π/3     D. π/5

Lời giải:

Chọn B. Điện áp tức thời: u_LC = U_0LCcos(ωt + π/2 ) = U_0LC sinωt

u_R = U_0Rcosωt

Và u_LC vuông pha với u_R

Câu 34. Cho mạch xoay chiều như hình vẽ: C = 31,8 μF, f = 50 Hz. Biết U_AE lệch pha U_EB một góc 135° và i cùng pha với U_AB. Tính giá trị của R?

A. R = 50 Ω     B. R = 50√2 Ω

C. R = 100 Ω     D. R = 200 Ω

Lời giải:

Chọn C.

Theo giả thiết u và i cùng pha nên trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng ta có:

Mặt khác đoạn EB chứa tụ C nên φ_EB = - π/2.

Suy ra: φ_AE - φ_EB = 135° hay : φ_AE = φ_EB + 135° = -90° + 135° = 45°.

Vậy tanφ_AE = Z_L/R = tan45° = 1 ⇒ R = Z_L = 100 Ω.

Câu 35. Đoạn mạch xoay chiều AB chứa 3 linh kiện R, L, C. Đoạn AM chứa L, MN chứa R và NB chứa C. R = 50Ω , Z_L = 50√3 Ω, Z_C = (50√3)/3 Ω. Khi giá trị điện áp tức thời u_AN = 80√3 V thì u_MB = 60 V. Giá trị tức thời u_AB có giá trị cực đại là:

A. 150 V.     B. 100 V.     C. 50√7 V.     D. 100√3 V.

Lời giải:

Chọn C.

Câu 36. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Tại thời điểm t₁ các giá trị tức thời u_L(t₁) = – 10√3 V, u_C(t₁) = 30√3 V, u_R(t₁) = 15V. Tại thời điểm t₂ các giá trị tức thời u_L(t₂) = 20V, u_C(t₂) = – 60V, u_R(t₂) = 0V. Tính biên độ điện áp đặt vào 2 đầu mạch?

A. 60 V.     B. 50V.     C. 40 V.     D. 40√3 V.

Lời giải:

Chọn B.

Đây là bài tập dạng pha vuông góc hay còn gọi là vế phải bằng 1:

Câu 37. Đoạn mạch AB gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 1/(2π) H, một tụ điện có điện dung C = 10^-4/π F và một điện trở thuần R = 50Ω mắc như hình vẽ. Điện trở của cuộn dây nhỏ không đáng kể. Điện áp giữa 2 đầu đoạn mạch AB có tần số 50Hz và có giá trị hiệu dụng là U = 100V. Tính độ lệch pha của điện áp giữa 2 điểm A và N đối với điện áp giữa 2 điểm M và B.

A. 3π/4     B. π/4     C. π/2     D. -3π/4

Lời giải:

Chọn A.

Câu 38. Điện áp đặt vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C không phân nhánh. Điện áp hai đầu R là 80V, hai đầu L là 120V, hai bản tụ C là 60V. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là:

A. 260V     B. 140V     C. 100V     D. 20V

Lời giải:

Hướng dẫn:

Điện áp ở hai đầu đoạn mạch:

Chọn C

Câu 39. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C không phân nhánh. Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch là 100V, hai đầu cuộn cảm thuần L là 120V, hai bản tụ C là 60V. Điện áp hiệu dụng hai đầu R là:

A. 260V     B. 140V     C. 80V     D. 20V

Lời giải:

Hướng dẫn:

Ta có:

Chọn C

Câu 40. Điện áp đặt vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C không phân nhánh. Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch là 200V, hai đầu L là 240V, hai bản tụ C là 120V. Điện áp hiệu dụng hai đầu R là:

A. 200V     B. 120V     C. 160V     D. 80V

Lời giải:

Hướng dẫn:

Điện áp ở hai đầu R: Ta có: U² = U_R² + (U_L - U_C)²

Chọn C

Câu 41. Cho mạch như hình vẽ, điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ C mắc nối tiếp. Các vôn kế có điện trở rất lớn, V₁ chỉ U_R = 15V, V₂ chỉ U_L = 9V, V chỉ U = 13V. Hãy tìm số chỉ V₃, biết rằng mạch có tính dung kháng?

A. 12 V     B. 21 V     C. 15 V     D. 51 V

Lời giải:

Hướng dẫn:

Áp dụng công thức tổng quát của mạch nối tiếp R, L, C ta có: U² = U_R² + (U_L - U_C)²

Hay: U² - U_R² = (U_L - U_C)² ⇒ 13² - 15² = (U_L - U_C)² ⇒ U_L - U_C = ±12

Vì mạch có tính dung kháng nên U_C > U_L

Hay trong biểu thức trên ta lấy nghiệm U_C = -12 ⇒ U_C = U_L + 12 = 9 + 12 = 21 (V) . U_C chính là số chỉ vôn kế V₃. Chọn B

Câu 42. Cho một đoạn mạch RLC không phân nhánh, cuộn dây thuần cảm, độ tự cảm của cuộn dây có thể thay đổi được. Khi thay đổi giá trị của L thì thấy ở thời điểm điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở cực đại thì điện áp này gấp 4 điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây cực đại thì điện áp này so với điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở khi đó gấp:

A. 4,25 lần.     B. 2,5 lần.     C. 4 lần.     D. 4√2 lần.

Lời giải:

Hướng dẫn:

Khi U_{R max} (mạch có cộng hưởng), ta có:

U_L = U_C và U_{R max} = U = 4U_L ⇒ R = 4Z_C (1)

Khi U_{L max} ta có:

Từ (1) suy ra U_R = 4U_C (3)

Từ (2) và (3) suy ra U_{L max} = 4,25 U_R. Chọn A

Câu 43. Cho đoạn mạch như hình vẽ, cuộn dây L thuần cảm, u_AB = 200cos(10πt + π/2) (V) và i = I₀cos(10πt + π/4) (A). Tìm số chỉ các vôn kế V₁ và V₂.

A. 100V và 200V     B. 100V

C. 200V và 100V     D. 200V

Lời giải:

Hướng dẫn:

Độ lệch pha của u_AB so với i: φ = φ_u - φ_i = π/2 - π/4 = π/4 rad.

Suy ra

Ta có:

Chọn B

Câu 44. Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đọan mạch L,R,C mắc nối tiếp theo thứ tự đó. Điện áp hai đầu các đọan mạch chứa L, R và R, C lần lượt có biểu thức u_LR = 150cos(100πt + π/3) (V) ; u_RC = 50√6cos(100πt - π/12) (V) . Cho R = 25Ω. Cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng:

A. 3,0 A     B. 3√2 A     C. √2 A     D. 3,3 A

Lời giải:

Hướng dẫn:

Vẽ giản đồ véc tơ như hình vẽ ta có: ∠ MON = π/3 - (-π/12) = 5π/12

MN = U_L + U_C

OM = U_RL = 75√2 (V)

ON = U_RC = 50√3 (V)

Áp dụng ĐỊNH LUẬT cosin cho tam giác OMN:

Ta có hệ phương trình: U_L – U_C = 118 (V); U_L + U_C = 32 (V)

Suy ra U_L = 75 (V)

Do đó I = U_R/R = 3 (A). Chọn A

Câu 45. Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn cảm thuần L và tụ C có điện dung C thay đổi khi C = C₁ thì điện áp hiệu dụng trên các phần tử lần lượt là U_R = 40V, U_L = 40V, U_C = 70V. Khi C = C₂ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ là 50√2 V, địện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R bằng:

A. 25√2 V     B. 25√3 V     C. 25V     D. 50V

Lời giải:

Hướng dẫn:

Chọn A

Câu 46. Cho mạch điện AB có hiệu điện thế không đổi gồm có biến trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp. Gọi U₁, U₂ , U₃ lần lượt là hiệu điện thế hiệu dụng trên R, L và C. Biết khi U₁ = 100V, U₂ = 200V, U₃ = 100 V. Điều chỉnh R để U₁ = 80V, lúc ấy U₂ có giá trị

A. 233,2V.     B. 100√2 V.     C. 50√2 V.     D. 50V.

Lời giải:

Hướng dẫn:

Chọn A

Câu 47. Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C có điện dung thay đổi được, đoạn mạch MB là cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Thay đổi C để U_{AM max} thì thấy các điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở và cuộn dây lần lượt là U_R = 100√2 V, U_L = 100V. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là:

A. U_C = 100√3 V     B. U_C = 100√2 V

C. U_C = 200 V     D. U_C = 100V

Lời giải:

Hướng dẫn:

Hay U_C² – U_LU_C – U_R² = 0 ⇔ U_C² – 100U_C – 20000 = 0 ⇔ U_C = 200V (loại nghiệm âm).

Chọn C

Câu 48. Một đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định , khi điều chỉnh độ tự cảm của cuộn cảm đến giá trị L₀ thì điện áp hiệu dụng hai đầu các phần tử R, L, C có giá trị lần lượt là 30 V, 20 V và 60 V. Khi điều chỉnh độ tự cảm đến giá trị 2L₀ thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở bằng bao nhiêu?

A. 50 V     B. 50/√3 V

C. 150/√13 V     D. 100/√11 V

Lời giải:

Chọn C. Khi L₁ = L₀ điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu mạch:

Câu 49. Một cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện C trong mạch xoay chiều có điện áp u = U₀cosωt (V) thì dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp u là φ₁ và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 30V. Nếu thay C1 = 3C thì dòng điện chậm pha hơn u góc φ₂ = 90° – φ₁ và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 90V. Giá trị của U₀ là

A. 60/√5 V.     B. 60 V.     C. 30√2 V.     D. 63/√5 V.

Lời giải:

Chọn B.

Câu 50. Cho đoạn mạch như hình vẽ, cuộn dây L thuần cảm, u_AB = 200cos(100πt + π/2) (V) và i = I₀cos(100πt + π/4) (A). Tìm số chỉ các vôn kế V₁ và V₂.

A. 200V     B. 100V     C. 200V và 100V

D. 100V và 200V

Lời giải:

Chọn B.

Độ lệch pha của u_AB so với i:

Câu 51. Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đọan mạch L, R, C mắc nối tiếp theo thứ tự đó. Điện áp hai đầu các đọan mạch chứa L, R và R, C lần lượt có biểu thức u_RL = 150cos(100πt + π/3) V ; u_RC = 50√6cos(100πt - π/12) V. Cho R= 25Ω. Cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng:

A 3,0A     B. 3√2 A     C. √2 A     D. 3,3A

Lời giải:

Chọn A.

Vẽ giản đồ véc tơ như hình vẽ ta có:

∠MON = π/3 - (-π/12) = 5π/12

MN = U_L + U_C

OM = U_RL = 75√2 V

ON = U_RC = 50√3 V

Áp dụng định lí cosin cho tam giác OMN:

Câu 52. Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn cảm thuần L và tụ C có điện dung C thay đổi khi C = C₁ thì điện áp hiệu dụng trên các phần tử lần lượt là U_R = 40V, U_L = 40V, U_C = 70V. Khi C = C₂ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ là 50√2 V, địện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R bằng:

A. 25√2 V     B. 25√3 V     C. 25V     D. 50V

Lời giải:

Chọn A.

Khi C = C₁ thì U_R = U_L ⇒ Z_L = R

Điện áp đặt vào hai đầu mạch:

Khi C = C₂ thì U’_R = U_L

Điện áp hai đầu mạch:

Câu 53. Cho mạch điện AB có hiệu điện thế không đổi gồm có biến trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp. Gọi U₁, U₂ , U₃ lần lượt là hiệu điện thế hiệu dụng trên R, L và C. Biết khi U₁ = 100V, U₂ = 200V, U₃ = 100 V. Điều chỉnh R để U₁ = 80V, lúc ấy U₂ có giá trị

A. 233,2V.     B. 100√2 V.     C. 50√2 V.     D. 50V.

Lời giải:

Chọn A.