Đề luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chủ đề: Đại cương về dòng điện xoay chiều

ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
17
Họ và tên học sinh :Trường:
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: 
1. Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời:
u = U0cos(wt + u) và i = I0cos(wt + i)
Với = u – i là độ lệch pha của u so với i, có 
Tắt
Tắt
2. Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2ft + i)
 * Mỗi giây đổi chiều 2f lần
 * Nếu pha ban đầu i = hoặc i = thì chỉ giây đầu tiên
 đổi chiều 2f-1 lần.
3. Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ
 Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U1.
 Với , (0 < < /2)
4. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R,L,C
 * Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: uR cùng pha với i, ( = u – i = 0)
	 và 
	Lưu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có 
 * Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: uL nhanh pha hơn i là , ( = u – i =)
	 và với ZL = L là cảm kháng
	Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở).
 * Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là , ( = u – i =-)
	 và với là dung kháng
	Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn).
 * Đoạn mạch RLC không phân nhánh
	 với 
	+ Khi ZL > ZC hay > 0 thì u nhanh pha hơn i
	+ Khi ZL < ZC hay < 0 thì u chậm pha hơn i
	+ Khi ZL = ZC hay = 0 thì u cùng pha với i. 
 Lúc đó gọi là hiện tượng cộng hưởng dòng điện
5. Công suất toả nhiệt trên đoạn mạch RLC:
 * Công suất tức thời: P = UIcos+ UIcos(2wt + u + i) 
 * Công suất trung bình: P = UIcos= I2R.
6. Điện áp u = U1 + U0cos(t +) được coi gồm một điện áp không đổi U1 và một điện áp xoay chiều u=U0cos(t +) đồng thời đặt vào đoạn mạch.
7. Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều một pha có P cặp cực, rôto quay với vận tốc n vòng/giây phát ra: f = pn Hz
Từ thông gửi qua khung dây của máy phát điện = NBScos(t +) = 0cos(t +)
Với 0 = NBS là từ thông cực đại, N là số vòng dây, B là cảm ứng từ của từ trường, S là diện tích của vòng dây, = 2f 
Suất điện động trong khung dây: e = NSBcos(t + - ) = E0cos(t + - )
Với E0 = NSB là suất điện động cực đại.
II. Bài tập trắc nghiệm:
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 = 2cos120t(A) toả ra khi đi qua điện trở R = 10 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 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 = 4cos2100t(A). Cường độ dòng điện này có giá trị trung bình trong một chu kì bằng bao nhiêu ?
	A. 0A.	B. 2A.	C. 2A.	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 - /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. 2A.	B. -2A.	C. - A.	D. -2A.
Câu 8: Đặt vào hai đầu một tụ điện một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos. Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ ở các thời điểm t1, t2 tương ứng lần lượt là: u1 = 60V; i1 = A; u2 = 60V; i2 = 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; A.	C. 120; 2A.	D. 120V; 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 = 2cos200t(A) là
	A. 2A.	B. 2A.	C. A.	D. 3A.
Câu 11: Giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức u = 220cos100t(V) là
	A. 220V.	B. 220V.	C. 110V.	D. 110V.
Câu 12: Một dòng điện xoay chiều đi qua điện trở R = 25 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. A.	D. 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.
Câu 14: Một khung dây quay đều quanh trục trong một từ trường đều trục quay với vận tốc góc = 150 vòng/min. Từ thông cực đại gửi qua khung là 10/(Wb). Suất điện động hiệu dụng trong khung là
	A. 25V.	B. 25V.	C. 50V.	D. 50V.
Câu 15: Biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều trong một đoạn mạch là i = 5cos(100t + /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 = 31,8F. 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 2A chạy qua nó là
	A. 200V.	B. 200V.	C. 20V.	D. 20V.
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 100. 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 100. 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(H) và điện trở thuần R = 12 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 = 10. Biết nhiệt lượng toả ra trong 30phút là 9.105(J). Biên độ của cường độ dòng điện là
	A. 5A.	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.
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 150V, 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 /2.
B. pha của uL nhanh pha hơn của i một góc /2.
C. pha của uC nhanh pha hơn của i một góc /2.
D. pha của uR nhanh pha hơn của i một góc /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 .
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 (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.
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 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 (V). Để đèn sáng bình thường , R phải có giá trị bằng
	A. 1210.	B. 10/11.	C. 121.	D. 99.
Câu 39: Điện áp (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.	B. 200.	C. 100.	D. 200.
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 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 so với điện áp giữa hai bản tụ điện.
Câu 44: Mắc vào đèn neon một nguồn điện xoay chiều có biểu thức u = 220cos(100t -)(V). Đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn thoả mãn 110(V). Tỉ số thời gian đèn sáng và tắt trong một chu kì của dòng điện bằng
	A. .	B. .	C. .	D. .
Câu 45: Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, điện áp mồi của đèn là 110V. 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. 	B. 	C. 	D. 
Câu 46: Cho dòng điện xoay chiều i = I0sin(A) chạy qua một dây dẫn. Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây theo một chiều trong một nửa chu kì là
	A. .	B. .	C. .	D. .
“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