Đề luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chủ đề: Mạch có R, L, C hoặc f biến đổi

20
MẠCH CÓ R, L, C HOẶC f BIẾN ĐỔI
Họ và tên học sinh :.Trường:THPT..
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: 
1. Đoạn mạch RLC có R thay đổi:
	* Khi R= /ZL-ZC/ thì 
	* Khi R=R1 hoặc R=R2 thì P có cùng giá trị. Ta có 
A
B
C
R
L,R0
	 Và khi thì 
	* Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 (hình vẽ)
	 Khi 
	 Khi 
2. Đoạn mạch RLC có L thay đổi:
* Khi thì IMax ; URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau
* Khi thì và 
* Với L = L1 hoặc L = L2 thì UL có cùng giá trị thì ULmax khi 
* Khi thì Lưu ý: R và L mắc liên tiếp nhau
3. Đoạn mạch RLC có C thay đổi:
* Khi thì IMax ; URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau	
* Khi thì và 
* Khi C = C1 hoặc C = C2 thì UC có cùng giá trị thì UCmax khi 
* Khi thì Lưu ý: R và C mắc liên tiếp nhau
4. Mạch RLC có f thay đổi:
	* Khi thì IMax ; URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau
	* Khi thì 
	* Khi thì 
	* Với hoặc thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá trị thì IMax hoặc PMax hoặc URMax khi 
 Þ tần số 
5. Hai đoạn mạch AM gồm R1L1C1 nối tiếp và đoạn mạch MB gồm R2L2C2 nối tiếp mắc nối tiếp với nhau có UAB = UAM + UMB Þ uAB; uAM và uMB cùng pha Þ tanuAB = tanuAM = tanuMB
6. Hai đoạn mạch R1L1C1 và R2L2C2 cùng u hoặc cùng i có pha lệch nhau Dj
Với và (giả sử j1 > j2)
Có j1 – j2 = Dj Þ 
Trường hợp đặc biệt Dj = p/2 (vuông pha nhau) thì tanj1tanj2 = -1. 
R
L
C
M
A
B
hình 1
VD: * Mạch điện ở hình 1 có uAB và uAM lệch pha nhau Dj 
 Ở đây 2 đoạn mạch AB và AM có cùng i và uAB chậm pha hơn uAM 
 Nếu uAB vuông pha với uAM thì 
 * Mạch điện ở hình 2: Khi C = C1 và C = C2 (giả sử C1 > C2) thì i1 và i2 lệch pha nhau Dj
R
L
C
M
A
B
hình 2
 Ở đây hai đoạn mạch RLC1 và RLC2 có cùng uAB 
 Gọi j1 và j2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2 
 thì tính 
II. Bài tập trắc nghiệm:
Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp . Cho R = 100; C = 100/(F). Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế uAB = 200sin100t(V). Để UL đạt giá trị cực đại thì độ tự cảm L có giá trị bằng
A. 1/(H).	B. 1/2(H).	C. 2/(H).	D. 3/(H).
Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng . 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; điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có dạng , mạch có L biến đổi được. Khi L = (H) thì ULC = U/2 và mạch có tính dung kháng. Để ULC = 0 thì độ tự cảm có giá trị bằng
	 A. (H).	B. (H).	C. (H).	D. (H).
M
B
A
C
L,r
R
Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R = 30, r = 10, L = (H), tụ có điện dung C biến đổi. Đặt giữa hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có dạng . Điều chỉnh C để điện áp UMB đạt giá trị cực tiểu khi đó dung kháng ZC bằng
	A. 50.	B. 30.	C. 40.	D. 100.
C
L
M
A
B
R
Câu 5: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng . 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, một tụ điện với điện dung C = 1F 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 trên cuộn dây cực đại ?
	A. 103rad/s.	B. 2.103rad/s.	C. 103/rad/s.	D. 103.rad/s.
Câu 7: Đoạn mạch RLC mắc vào mạng điện có tần số f1 thì cảm kháng là 36 và dung kháng là 144. 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(V). R = 100; cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi và r = 20; tụ C có dung kháng 50. 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/H; R = 100; tần số dòng điện f = 50Hz. Điều chỉnh C để UCmax. Điện dung C có giá trị bằng
A. 10-4/(F).	B. 10-4/2(F).	C. 10-4/4(F).	D. 2.10-4/(F).
Câu 10: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. R = 50; cuộn dây thuần cảm có ZL = 50. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = 100sint(V). Hiệu điện thế hai đầu tụ điện cực đại khi dung kháng ZC bằng
	A. 50.	B. 70,7.	C. 100.	D. 200.	
Câu 11: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây không thuần cảm. Biết R = 80; r = 20; L = 2/(H). Tụ C có điện dung biến đổi được. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch uAB = 120sin(100t)(V). Để dòng điện i chậm pha so với uAB góc /4 thì điện dung C nhận giá trị bằng
	A. 100/(F).	B. 100/4(F).	C. 200/(F).	D. 300/2(F).	
Câu 12: Cho mạch RLC nối tiếp. R = 100; cuộn dây thuần cảm L = 1/2(H), tụ C biến đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = 120sin(100t)(V). Để UC = 120V thì C bằng
	A. 100/3(F).	B. 100/2,5(F).	C. 200/(F).	D. 80/(F). 	
Câu 13: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức dạng ; điện trở thuần R = 100; C = 31,8. 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. .	B. .	C. .	D. .	
Câu 14: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết L = , R = 6, điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng . 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; C = ; độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định . Để hệ số công suất cos = 1 thì độ tự cảm L bằng
	A. (H).	B. (H).	C. (H).	D. (H).
Câu 16: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100; C = ; độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định . Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm cực đại thì cảm kháng bằng
	A. 200.	B. 300.	C. 350.	D. 100.
Câu 17: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100; C = ; độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định . Điều chỉnh L để Z = 100 khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng
	A. 100V.	B. 200V.	C. 100V.	D. 150V.
Câu 18: Mạch RLC nối tiếp có R = 100, L = 2/(H). Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức là u = U0cos(2ft), 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 /3. Để u và i cùng pha thì f có giá trị là
	A. 100Hz.	B. 50Hz.	C. 25Hz.	D. 40Hz.
Câu 19: Cho mạch RLC mắc nối tiếp. R = 50; cuộn dây thuần cảm L = 318mH; tụ có C = 31,8F. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = Ucost. Biết > 100(rad/s), tần số để công suất trên đoạn mạch bằng nửa công suất cực đại là
	A. 125(rad/s).	B. 128(rad/s).	C. 178(rad/s).	D. 200(rad/s).
Câu 20: Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm điện trở thuần R = 80, cuộn dây có r = 20, độ tự cảm L = 318mH và tụ điện có điện dung C = 15,9. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = Ucost, 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, ZC = 200, R là biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức . Điều chỉnh R để UCmax khi đó
	A. R = 0 và UCmax = 200V.	B. R = 100 và UCmax = 200V.
	C. R = 0 và UCmax = 100V.	D. R = 100 và UCmax = 100V.
Câu 22: Một đoạn mạch nối tiếp gồm một điện trở R = 1000, 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. 2.103rad/s.	C. 103/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; cuộn dây thuần cảm L = 0,8H; tụ có C = 10F; điện áp hai đầu mạch là u = Ucost( thay đổi được). Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây lớn nhất khi tần số góc 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, L = 1/H, C = 100/F. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100cos(t), 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. 100V.	C. 100V.	D. 200V.
Câu 26: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp gồm R = 50, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = (H) và tụ điện có điện dung C = . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = Ucost, 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 = 80, cuộn dây có r = 20, độ tự cảm L = 318mH và tụ điện có điện dung C = 15,9. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = Ucost, 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; C = ; độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định . Điều chỉnh L để Z = 100, 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. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có dang là u = Ucost, tần số góc biến đổi. Khi và khi 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 bằng
	A. 120(rad/s).	B. 200(rad/s).	C. 100(rad/s).	D.110(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, cuộn cảm có độ tự cảm L = (H) và tụ điện có điện dung C = (). Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = 100cost, 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. (rad/s).	B. (rad/s).	C. (rad/s). 	D. (rad/s).
Câu 32: Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm điện trở thuần R = 100, cuộn cảm có độ tự cảm L = (H) và tụ điện có điện dung C = (). Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = 100cost, 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. 100V.	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 = Ucost, 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 = mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 100, 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 thì tần số dòng điện bằng
	A. 50Hz.	B. 25Hz.	C. 50Hz.	D. 60Hz.
Câu 35: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 200, L = H, C = . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức: , có tần số thay đổi được. Khi tần số góc (rad/s) thì công suất của mạch là 32W. Để công suất vẫn là 32W thì bằng
	A. 100(rad/s).	B. 300(rad/s).	C. 50(rad/s).	D. 150(rad/s).
M
C
R,L
B
A
Câu 36: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện áp đặt vào A, B 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 = Ucost, tần số góc biến đổi. Khi rad/s thì UL đạt cực đại, khi (rad/s) thì UC đạt cực đại. Khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở cực đại thì bằng
	A. 100(rad/s).	B. 300(rad/s).	C. 150(rad/s).	D. 250(rad/s).
Câu 38: Một bóng đèn Neon chỉ sáng khi đặt vào hai đầu bóng đèn một điện áp 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 = U0cost(U0, 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. .	D. .
Câu 40: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U0cos(2)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.
“Đi vòng mà đến đích còn hơn đi thẳng mà ngã đau ”
ĐÁP ÁN ĐỀ 20
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