Bài tập Dòng điện xoay chiều mức độ vận dụng có lời giải (P3)

  • 1Làm xong biết đáp án, phương pháp giải chi tiết.
  • 2Học sinh có thể hỏi và trao đổi lại nếu không hiểu.
  • 3Xem lại lý thuyết, lưu bài tập và note lại các chú ý
  • 4Biết điểm yếu và có hướng giải pháp cải thiện

Câu 1:

Cho mạch điện như hình A1, cuộn dây thuần cảm. Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức với U không đổi nhưng f có thể thay đổi được. Trên hình A2, ta có đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ trên mạch theo R là đường liền nét khi f = f1 và là đường đứt nét khi f = f2. Giá trị của Pmax gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 280 W

B. 140 W

C. 130 W

D. 130W

Câu 2:

Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là 60v. Hệ số công suất của đoạn mạch là 0,8 và hệ số công suất của cuộn dây là 0,6. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là

A. 45V

B. 100V

C. 80V

D. 106,7V

Câu 3:

Đoạn mạch xoay chiều có điện áp u=120cos(100πt+π2) (V) và cường độ dòng điện chạy qua i=2cos100πt+π3 (A). Công suất của đoạn mạch là

A. 147W

B. 73,5W

C. 84,9W

D. 103,9W

Câu 4:

Đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp gồm biến trở R nối tiếp với cuộn cảm thuần có cảm kháng 40Ω và tụ điện có dung kháng 20Ω. Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch và tần số không đổi. Điều chỉnh biến trở sao cho điện áp hiệu dụng trên R bằng 2 lần điện áp hiệu dụng trên tụ điện. Tổng trở của đoạn mạch lúc này gần giá trị nào sau đây nhất?

A. 40Ω

B. 60Ω

C. 45Ω

D. 20Ω

Câu 5:

Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 30Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C. Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch không đổi, tần thay đổi được. Khi tần số f1 thì mạch có cộng hưởng điện, cảm kháng lúc này là ZL1, cường độ dòng điện hiệu dụng I1. Khi tần số 2f1thì cường độ dòng điện hệu dụng là I12 Giá trị của ZL1

A. 152

B. 30 Ω

C. 302 Ω

D. 20 Ω

Câu 6:

Đặt điện áp u=U2cosωt (V) trong đó U không đổi, ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C (sao cho CR2 < 2L). Khi ω=ω0 hoặc ω=ω2 điện áp hiệu dụng trên L có giá trị U2. Khi ω=ω0 điện áp hiệu dụng trên L đạt cực đại và bằng 4U7. Biết ω1.ω2=2002 (rad/s)2 thì giá trị ω1  

A. 102rad/s

B. 20rad/s

C. 52rad/s

D. 40rad/s

Câu 7:

Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng đường dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ điện năng từ 120 lên 144. Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi là 4 U thì trạm phát huy này cung cấp đủ điện năng cho

A. 168 hộ dân

B. 504 hộ dân

C. 192 hộ dân

D. 150 hộ dân

Câu 8:

Trong truyền tải điện một pha, người ta sử dụng máy biến áp để làm tăng điện áp trước khi truyền tải nhằm giảm hao phí trên đường dây truyền tải. Giả sử công suất nơi phát và hệ số công suất truyền tải không đổi. Nếu sử dụng một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 20 thì hao phí trên đường dây truyền tải khi đó so vơi lúc không dùng máy biến áp giảm

A. 400 lần

B. 20 lần

C. 200 lần

D. 40 lần

Câu 9:

Một đoạn mạch gồm một điện trở R = 80Ω mắc nối tiếp vơi một tụ điện có điện dung C=10-4π và một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=0,4πH. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u=802cos100πt(V) (V). Khi đó công suất tỏa nhiệt trên R là

A. 40W

B. 80W

C. 51,2W

D. 102,4W

Câu 10:

Mạch điện xoay chiều AB gồm một cuộn dây, một tụ điện và một bóng đèn dây tóc có ghi 110V- 50W mắc nối tiếp theo đúng thứ tự trên. Gọi M là điểm giữa cuộn dây và tụ điện. Mắc một vôn kế nhiệt lí tưởng vào 2 điểm A và M, một khóa K lí tưởng vào hai đầu tụ. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 220V và tần số 50Hz. Khi đó, cả khi K đóng hay K mở thì số chỉ của vôn kế luôn bằng 180V và đèn luôn sáng bình thường. Điện dung của tụ có giá trị gần bằng

A. 6μF

B. 4μF

C. 5μF

D. 3μF

Câu 11:

Một máy biến áp lí tưởng, từ thông xuyên qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp có biểu thức Φ = 2cos(100πt) mWb. Cuộn thứ cấp của máy biến áp có 1000 vòng dây, suất điện động xuất hiện ở cuộn thứ cấp của máy biến áp có giá trị là

A. 100πcos(100πt-π2) V

B. 100πcos(100πt) V

C. 200πcos(100πt-π2) V

D. 200πcos(100πt) V

Câu 12:

Trong hình là đồ thị biểu diễn sự biến đổi của điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều và cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch đó theo thời gian. Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về độ lệch pha giữa u(t) và i(t)?

A. u(t) nhanh pha so với i(t) một góc 2π3 rad

B. u(t) nhanh pha so với i(t) một góc π2 rad

C. u(t) chậm pha so với i(t) một góc 2π3 rad/s

D. u(t) chậm pha so với i(t) một góc π2 rad/s

Câu 13:

Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (ω thay đổi được), vào hai đầu đoạn mạch R, C, L nối tiếp (cuộn dây thuần cảm). Khi ω = ω0 thì công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại, khi ω = ωL = 48π (rad/s) thì ULmax. Ngắt mạch ra khỏi điện áp xoay chiều nói trên rồi nối mạch vào hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể, phần cảm là nam châm có 1 cặp cực. Khi tốc độ quay của rôto là n1 = 20 (vòng/s) hoặc n2 = 60 (vòng/s) thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng nhau. Giá trị của ω0 gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 161,52 rad/s

B. 172,3 rad/s

C. 156,1 rad/s

D. 149,37 rad/s

Câu 14:

Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm một tụ điện, một cuộn dây và một biến trở R mắc nối tiếp, điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch ổn định. Cho R thay đổi ta thấy: Khi Ω thì công suất tiêu thụ của biến trở có giá trị lớn nhất là P0; Khi thì công suất tiêu thụ của mạch AB có giá trị lớn nhất là 2P0. Giá trị của bằng

A. 12,4 Ω

B. 60,8 Ω

C. 45,6 Ω

D. 15,2 Ω

Câu 15:

Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian được mô tả bằng đồ thị ở hình bên. Biểu thức cường độ dòng điện tức thời của đoạn mạch đó là

A. i=4cos100πt+π4A

B. i=4cos120πt-π4A

C. i=4cos100πt-π4A

D. i=4cos120πt+π4A

Câu 16:

Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R1 = 40  mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung  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  Hệ số công suất của đoạn mạch AB là

A. 0,952

B. 0,756

C. 0,863

D. 0,990

Câu 17:

Đặt điện áp  vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn dây và tụ điện có điện dung C nối tiếp, với C thay đổi được. Khi  thì mạch tiêu thụ công suất cực đại bằng 93,75 W. Khi  thì điện áp hai đầu đoạn mạch RC và cuộn dây vuông pha với nhau, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây khi đó là

A. 90 V

B. 75 V

C. 120 V

D. 752V

Câu 18:

Một máy phát điện xoay chiều một pha, rôto có hai cặp cực. Nối hai cực của máy phát với đoạn mạch AB gồm R, cuộn cảm thuần và tụ điện nối tiếp nhau. Cho R = 69,1 Ω điện dung . Khi rôto của máy phát quay đều với tốc độ 1200 vòng/phút hoặc 2268 vòng/phút thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là như nhau. Độ tự cảm của cuộn dây có giá trị gần nhất với giá trị

A. 0,6 H

B. 0,8 H

C. 0,2 H

D. 0,4 H

Câu 19:

Một đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm (H), điện trở R = 50Ω và hộp X. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u=1202cos100πt(V)thì điện áp hiệu dụng của hộp X là 120V, đồng thời điện áp của hộp X trễ pha so với điện áp của đoạn mạch AB là π/6. Công suất tiêu thụ của hộp X có giá trị gần đúng là

A. 63W

B. 52W

C. 45W

D. 72W

Câu 20:

Trên đoạn mạch không phân nhánh có 4 điểm theo đúng thứ tự A,M,N,B. Giữa A và M chỉ có điện trở thuần. Giữa M và N chỉ có cuộn cảm thuần có L thay đổi được. Giữa N và B chỉ có tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều u=1602cos100πt  (V). Khi độ tự cảm L = L1 thì giá trị hiệu dụng UMB = UMN = 96V. Nếu độ tự cảm L = 2L1 thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm bằng

A. 240V

B. 160V

C. 180V

D. 120V

Câu 21:

Đặt điện áp u = U0.cosωt vào hai đầu đoạn mạch như hình vẽ, trong đó điện trở R và cuộn cảm thuần L không đổi, tụ điện C có điện dung thay đổi được. Sự phụ thuộc của số chỉ vôn kế V1 và V2 theo điện dung C được biểu diễn như đồ thị hình bên. Biết U3 = 2U2. Tỉ số U4/U1

A. 3/2

B. 453

C. 433

D. 5/2

Câu 22:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần I , và tụ điện C, sao cho R=LC  Thay đổi tần số đến các giá trị f1 và f2 thì hệ số công suất của mạch là như nhau và bằng cosφ. Thay đổi tần số đến giá trị f3 thì điện áp hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại, biết rằng f1= f2 + f3. giá trị cosφ gần với giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,43

B. 0,35

C. 0,67

D. 0,52

Câu 23:

Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có rôto gồm 4 cặp cực từ, muốn tần số dòng điện xoay chiều mà máy phát ra là 50 Hz thì rôto phải quay với tốc độ là bao nhiêu?

A. 3000 vòng/phút

B. 1500 vòng/phút

C. 750 vòng/ phút

D. 500 vòng/phút

Câu 24:

Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp, trong đó R =25Ω; L=1πH Người ta đặt vào 2 đầu mạch điện hiệu điện thế xoay chiều tần số 50 Hz. Để hiệu điện thế hai đầu mạch trễ pha 0,25π so với cường độ dòng điện thì dung kháng của tụ điện là

 

A. 125 Ω

B. 75Ω

C. 100Ω

D. 150Ω

Câu 25:

Đặt điện áp u=U2cos(ωt+φ) V vào hai đầu mạch gồm một cuộn dây nối tiếp với tụ C thay đổi được. Khi C = C1 thì độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp hai đầu mạch là 600 và khi đó mạch tiêu thụ một công suất 50 W. Điều chỉnh C để công suất tiêu thụ của mạch cực đại là

A. 250 W

B. 50 W

C. 100 W

D. 200 W

Câu 26:

Người ta cần truyền một công suất 5MW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cách nhau 5km. Hiệu điện thế hiệu dụng cuộn thứ cấp của máy tăng áp là U =100kV. Muốn độ giảm thế trên đường dây không quá 1%U thì tiết diện của đường dây dẫn phải thỏa điều kiện nào? Biết điện trở suất của dây tải điện là 1,7.10-8Ωm

A. S ≥ 5,8 mm2

B. S ≤ 5,8 mm2

C. S ≥ 8,5 mm2

D. S ≤ 8,5 mm2

Câu 27:

Đặt một điện áp xoay chiều có  V vào hai đầu một mạch điện gồm một điện trở R nối tiếp với một bóng đèn 100 V – 100 W. Muốn đèn sáng bình thường thì R có giá trị là bao nhiêu?

A. 20 Ω

B. 100 Ω

C. 10 Ω

D. 120 Ω

Câu 28:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u=2202cosωt-π2  V thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức là i=22cosωt-π4  A. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch

A. 440W

B. 2202W

C. 4402 W

D. 220W

Câu 29:

Mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R = 50 , L = 710π  H, C = 10-32π  F. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz thì tổng trở của đoạn mạch là

A. 502

B. 503

C. 50

D. 505 

Câu 30:

Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể. Nối hai cực của máy phát với một đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Khi roto của may quay đều với tốc độ 3n vòng/ s thì dòng điện trong mạch có cường độ hiệu dụng 3 A và hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,5. Nếu roto quay đều vơi tốc độ góc n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch bằng

A. 3A

B. 22 A

C. 2A

D. 33 A