HỌC247 xin giới thiệu đến các em tài liệu Chuyên đề Bài toán cực trị trong Điện xoay chiều với cuộn dây thuần cảm môn Vật Lý 12. Tài liệu được biên soạn nhằm giới thiệu với các em học sinh phương pháp làm bài cùng với một số bài tập trắc nghiệm có hướng dẫn cụ thể. Hi vọng đây sẽ là 1 tài liệu tham khảo hữu ích trong quá trình học tập của các em.
BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG ĐIỆN XOAY CHIỀU VỚI CUỘN DÂY THUẦN CẢM
Câu 1: Đặt một điện áp xoay chiều có tần số góc ω và hiệu điện thế hiệu dụng không đổi U vào hai đầu mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm, điện trở thuần R có thể thay đổi được. Điều chỉnh R = R0 thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị cực đại. Biểu thức đúng là
A. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\left| {{\rm{\omega L + }}\frac{{\rm{1}}}{{{\rm{\omega C}}}}} \right|\) B. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\left| {{\rm{\omega L- }}\frac{{\rm{1}}}{{{\rm{\omega C}}}}} \right|\)
C. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{{\rm{\omega }}^2}{{\rm{L}}^2}{\rm{ + }}\frac{{\rm{1}}}{{{{\rm{\omega }}^2}{{\rm{C}}^2}}}} \) D. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{{\rm{\omega }}^2}{{\rm{L}}^2}{\rm{ - }}\frac{{\rm{1}}}{{{{\rm{\omega }}^2}{{\rm{C}}^2}}}} \)
Câu 3: Đặt một điện áp xoay chiều có tần số góc ω và hiệu điện thế hiệu dụng không đổi U vào hai đầu mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm, điện trở thuần R có thể thay đổi được. Điều chỉnh R = R0 thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị cực đại và bằng Pm. Biểu thức đúng là
A. \({\rm{P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{0}}^{}\sqrt 2 }}\) B. \({\rm{P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{0}}^{}}}\)
C. \({\rm{P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{2R}}_{\rm{0}}^{}}}\) D. \({\rm{P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{2}}{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{0}}^{}}}\)
Câu 4: Đặt một điện áp xoay chiều có tần số góc ω và hiệu điện thế hiệu dụng không đổi U vào hai đầu mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm, điện trở thuần R có thể thay đổi được. Điều chỉnh R = R0 thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị cực đại. Hệ số công suất được tính bằng biểu thức
A. \({\rm{cos\varphi = 1}}\) B. \({\rm{cos\varphi = }}\frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
C. \({\rm{cos\varphi = 0,5}}\) D. \({\rm{cos\varphi = }}\frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
Câu 5: Cho một đoạn mạch điện RLC nối tiếp. Biết \({\rm{L = }}\frac{{{\rm{0,5}}}}{{\rm{\pi }}}{\rm{(H),}}\,\,{\rm{C = }}\frac{{{\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}}}{{\rm{\pi }}}{\rm{(F)}}\) , R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế ổn định có biểu thức \({\rm{u = U}}_{\rm{0}}^{}{\rm{cos100\pi t}}{\rm{.}}\) Để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại thì R bằng
A. 0 B. 100 Ω .
C. 50Ω. D. 75Ω .
Câu 6: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một biến trở R mắc nối tiếp với một cuộn thuần cảm \({\rm{L = }}\frac{{\rm{1}}}{{\rm{\pi }}}{\rm{(H)}}\) . Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch ổn định và có biểu thức \({\rm{u = 100cos100\pi t }}\left( {\rm{V}} \right){\rm{.}}\) Thay đổi R, ta thu được công suất toả nhiệt cực đại trên biến trở và bằng
A. 12,5W B. 25W
C. 50W D. 100W
Câu 7: Cho một đoạn mạch điện RLC nối tiếp. Biết \({\rm{L = }}\frac{{\rm{1}}}{{\rm{\pi }}}{\rm{(H)}};{\rm{C = }}\frac{{{\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}}}{{{\rm{2\pi }}}}{\rm{(F)}}\) , R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế ổn định có biểu thức \({\rm{u = }}\sqrt 2 {\rm{cos100\pi t }}\left( {\rm{V}} \right){\rm{.}}\) Điều chỉnh R = R0 thì thấy công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại và bằng 100W. Giá trị của U là
A. \(100\sqrt 2 \)V B. 100V
C. 200V D. \(200\sqrt 2 V\)
Câu 8: Cho một đoạn mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm, điện trở R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế ổn định có tần số f sao cho \({{\rm{f}}^{\rm{2}}}{\rm{ > }}\frac{{\rm{1}}}{{{\rm{4\pi LC}}}}\) . Điều chỉnh R đúng bằng độ lệch giữa cảm kháng và dung kháng. Kết luận nào sau đáy là sai:
A. Tổng trở bằng \({\rm{L}}\sqrt {\rm{8}} {\rm{\pi f}} - \frac{{\rm{1}}}{{{\rm{C}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{\pi f}}}}\)
B. Hệ số công suất bằng \(\frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
C. Công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại
D. Cường độ dòng hiệu dụng trong mạch đạt giá trị lớn nhất
Câu 9: Cho một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm, điện trở R có thể thay đổi được. Biết \({\rm{C = }}\frac{{{\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}}}{{{\rm{2\pi }}}}{\rm{(F);L = }}\frac{{\rm{1}}}{{{\rm{2\pi }}}}{\rm{(H)}}\) . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế có biểu thức \({\rm{u = 120cos100\pi t }}\left( {\rm{V}} \right){\rm{.\varphi }}\) là góc lệch giữa điện áp hai đầu mạch và cường độ dòng trong mạch. Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại. Kết luận đúng là
A.
B. công suất tiêu thụ trên đoạn mạch và cường độ dòng đạt cực đại
C. cường độ hiệu dụng của mạch bằng 0,4A.
D. công suất tiêu thụ trên mạch là 48 W
Câu 10: Mạch điện AB gồm R, L, C nối tiếp; R có thể thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều \({\rm{u}}_{{\rm{AB}}}^{}{\rm{ = U}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{ cos\omega t }};{{\rm{\omega }}^{\rm{2}}} \ne \frac{{\rm{1}}}{{{\rm{LC}}}}\) thì hệ số công suất của mạch điện bằng \(\frac{{\sqrt 2 }}{2}\) . Nếu R tăng thì
A. tổng trở của mạch giảm. B. công suất toàn mạch tăng.
C. hệ số công suất của mạch giảm. D. điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R tăng
Câu 11: Mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U không đổi. Điện trở thuần có R thay đổi được. Điều chỉnh R=R1 và R=R2 thì thấy công suất tiêu thụ trên đoạn mạch như nhau. Để công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị lớn nhất thì cần điều chỉnh R=R0. Biểu thức đúng là
A. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}} \) B. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_{\rm{2}}^{}}}{{\rm{2}}}\)
C. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{\rm{2}}{\rm{ + R}}_{\rm{2}}^{\rm{2}}} \) D. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}}}{{\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{\rm{2}}{\rm{ + R}}_{\rm{2}}^{\rm{2}}} }}\)
Câu 12: Mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U và tần số ω không đổi. Điện trở thuần có R thay đổi được. Điều chỉnh R=R1 và R=R2 thì thấy công suất tiêu thụ trên đoạn mạch như nhau. Biểu thức đúng là
A. \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ = }}{{\rm{\omega }}^{\rm{2}}}{{\rm{L}}^{\rm{2}}}{\rm{ + }}\frac{{\rm{1}}}{{{{\rm{\omega }}^{\rm{2}}}{{\rm{C}}^{\rm{2}}}}}\) B. \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ = }}{\left( {{\rm{\omega L + }}\frac{{\rm{1}}}{{{\rm{\omega C}}}}} \right)^2}\)
C. \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ = LC}}\) D. \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ = }}{\left( {{\rm{\omega L -}}\frac{{\rm{1}}}{{{\rm{\omega C}}}}} \right)^2}\)
Câu 13: Mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U không đổi. Điện trở thuần có R thay đổi được. Điều chỉnh R=R1 và R=R2 thì thấy công suất tiêu thụ trên đoạn mạch như nhau và bằng P. Biểu thức đúng là
A. \({\rm{P = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{2\left( {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_2^{}} \right)}}\) B. \({\rm{P = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_{\rm{2}}^{}}}\)
C. \({\rm{P = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{2\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}} }}\) D. \({\rm{P = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}} }}\)
Câu 14: Mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U không đổi. Điện trở thuần có R thay đổi được. Điều chỉnh R=R1 và R=R2 thì thấy công suất tiêu thụ trên đoạn mạch như nhau. Điều chỉnh R = R0 thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị lớn nhất và bằng P0. Biểu thức đúng là
A. \({\rm{P}}_0^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{2\left( {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_2^{}} \right)}}\) B. \({\rm{P}}_0^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_{\rm{2}}^{}}}\)
C. \({\rm{P}}_0^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{2\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}} }}\) D. \({\rm{P}}_0^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}} }}\)
Câu 15: Mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dáy thuần cảm. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U và tần số ω không đổi. Điện trở thuần có R thay đổi được. Điều chỉnh R bằng 40Ω và 90 Ω thì thấy công suất tiêu thụ trên đoạn mạch như nhau. Để công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị lớn nhất thì cần điều chỉnh R đến giá trị
A. 130 Ω B. 60 Ω
C. 65 Ω D. 50 Ω
Câu 16: Đặt điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu một đoạn mạch gồm biến trở R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Khi điều chỉnh R = R1 và R = R2 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là như nhau và R = R2= 16R1. Để công suất tiêu thụ trên biến trở đạt giá trị lớn nhất thì cần điều chỉnh R = R0. Hệ thức đúng là
A. R0= 2R2. B. R0= 4R2.
C. R0= 0,25R2. D. R0= 16R2.
Câu 17: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp \({\rm{u}}_{{\rm{AB}}}^{}{\rm{ = 120}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{ cos100\pi t }}\left( {\rm{V}} \right){\rm{.}}\) Biết rằng ứng với hai giá trị của biến trở R1 = 18Ω, R2 = 32 Ω thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là như nhau và bằng
A. 288W B. 72W
C. 128W D. 512W
Câu 18: Cho mạch điện xoay chiều gồm biến trở R và cuộn dây thuần có \({\rm{L = }}\frac{{\rm{1}}}{{\rm{\pi }}}\) (H) mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều ổn định tần số 50Hz. Thay đổi R ta thấy ứng với hai giá trị R = R1 và R = R2 thì công suất của mạch điện đều bằng nhau. Khi đó tích số R1.R2 là:
A. 2.102 B. 102
C. 2.104 D. 104
Câu 19: Cho mạch điện gồm RC mắc nối tiếp. Điện trở R thay đổi được. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch \({\rm{u = U}}_{\rm{0}}^{}{\rm{cos\omega t }}\left( {\rm{V}} \right){\rm{.}}\) Với P < Pmax, điện trở R có hai giá trị R1; R2 thoả mãn:
A. \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ = 2}}{\rm{.Z}}_{\rm{C}}^{}\) B. \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ = Z}}_{\rm{C}}^{}\)
C. \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{{\rm{2 }}}^{}{\rm{ = Z}}_{\rm{C}}^{\rm{2}}\) D. \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{{\rm{2 }}}^{}{\rm{ = 0,5Z}}_{\rm{C}}^{\rm{2}}\)
Câu 20: Cho một đoạn mạch điện RLC nối tiếp. Biết \({\rm{L = }}\frac{{{\rm{0,5}}}}{{\rm{\pi }}}{\rm{(H),}}\,\,{\rm{C = }}\frac{{{\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}}}{{\rm{\pi }}}{\rm{(F)}};\) R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế ổn định có biểu thức \(\;{\rm{u = U}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{ cos100\pi t }}\left( {\rm{V}} \right)\) . Khi thay đổi R, ta thấy có hai giá trị khác nhau của biến trở là R1 và R2 ứng với cùng một công suất tiêu thụ P của mạch. Kết luận nào sau đáy là không đúng với các giá trị khả dĩ của P?
A. \({{\rm{R}}_{\rm{1}}}{\rm{.}}{{\rm{R}}_{\rm{2}}}{\rm{ = 2500}}{{\rm{\Omega }}^{\rm{2}}}{\rm{.}}\) B. \({{\rm{R}}_{\rm{1}}}{\rm{ + }}{{\rm{R}}_{\rm{2}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{ }}{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{\rm{P}}}\)
C. \(\left| {{{\rm{R}}_{\rm{1}}}{\rm{ - }}{{\rm{R}}_{\rm{2}}}} \right|{\rm{ = 50\Omega }}\) D. \({\rm{P < }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{100}}}}\)
...
---Để xem tiếp nội dung Các bài tập trắc nghiệm về Bài toán cực trị với cuộn dây thuần cảm, các em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net để xem online hoặc tải về máy tính---
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Chuyên đề Bài toán cực trị trong Điện xoay chiều với cuộn dây thuần cảm có đáp án năm 2019. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .
Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:
-
Rèn luyện kỹ năng lập phương trình Dao động điều hòa Vật lý 12
-
Bài tập và công thức tính nhanh về Con lắc lò xo, Con lắc đơn trong DĐĐH
Chúc các em học tập tốt !
