TOP 40 câu Trắc nghiệm Các mạch điện xoay chiều (có đáp án 2024) – Vật lí 12

Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 13: Các mạch điện xoay chiều

Bài giảng Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 13: Các mạch điện xoay chiều

Câu 1: Đặt một điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R = $100\Omega$ thì cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch là 2 A. Tìm hiệu điện thế hiệu dụng?

A. 200 V.

B. 100 V.

C. 150 V.

D. 250 V.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch:

$I=\frac{U}{R}\Rightarrow U=IR=2.100=200V$

Câu 2: Đặt một điện áp xoay chiều 200 V vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần $R=100\Omega$ thì cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch là:

A. $I=1$ (A).

B. $I=2\sqrt{2}$(A).

C. $I=2$ (A).

D. $I=\sqrt{2}$(A).

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:

$I=\frac{U}{R}=\frac{200}{100}=2A$

Câu 3: Đặt điện áp $u=U_{0}cos\left({\omega }_{u}t+{\phi }_u\right)$ vào hai đầu đoạn mạch AB chỉ có điện trở thuần R thì biểu thức dòng điện trong mạch là $i=I_{0}cos\left({\omega }_{i}t+{\phi }_i\right)$. ta có:

A. ${\omega }_u\ne {\omega }_i$.

B. $R=\frac{U_0}{I_0}$.

C. ${\phi }_u-{\phi }_i=\frac{\pi }{2}$.

D. ${\phi }_u={\phi }_i=0$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Dòng điện xoay chiều có tần số bằng với tần số của điện áp xoay chiều:

${\omega }_u={\omega }_i\Rightarrow$ A sai.

Mạch điện chỉ chứa điện trở R tuân theo định luật ôm: $R=\frac{U_0}{I_0}\Rightarrow$ B đúng,

đồng thời u và i cùng pha với nhau nên C, D sai (không nhất thiết pha của u và i phải bằng không).

Câu 4: Đặt điện áp $u=120\sqrt{2}cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{3}\right)$ V vào hai đầu điện trở có $R=50\Omega$. Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở là:

A. $i=2,4cos100\pi t$ A.

B. $i=2,4\sqrt{2}cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{3}\right)$ A.

C. $i=2,4cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{3}\right)$ A.

D. $i=1,2\sqrt{2}cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{3}\right)$ A.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần có cường độ dòng điện cực đại:

$I_0=\frac{U_0}{R}=\frac{120\sqrt{2}}{50}=2,4\sqrt{2}$ A.

Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần thì dòng điện luôn cùng pha với điện áp:

${\phi }_u={\phi }_i=\frac{\pi }{3}$ rad.

Vậy phương trình dòng điện: $i=2,4\sqrt{2}cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{3}\right)$ A.

Câu 5: Một điện trở $R=50\Omega$ mắc vào một mạch điện xoay chiều có biểu thức hiệu điện thế $u=200\sqrt{2}cos100\pi t$ (V). Xác định cường độ dòng điện trong mạch khi hiệu điện thế hai đầu mạch là 200 V?

A. $4$ (A).

B. $2\sqrt{2}$ (A).

C. $2\sqrt{6}$ (A).

D. $2$ (A).

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Cường độ dòng điện cực đại: $I_0=\frac{U_0}{R}=\frac{200\sqrt{2}}{50}=4\sqrt{2}$ A.

Vì mạch chỉ chứa R nên u và i cùng pha với nhau, ta có mối liên hệ giữa hai đại lượng cùng pha:

$\frac{i}{I_0}=\frac{u}{U_0}\Rightarrow \frac{i}{4\sqrt{2}}=\frac{200}{200\sqrt{2}}\Rightarrow i=4$ A.

Câu 6: Đặt một điện áp xoay chiều có $u=120\sqrt{2}cos100\pi t$ (V) vào hai đầu một mạch điện gồm một điện trở R mắc nối tiếp với một bóng đèn 100 V - 100 W. Muốn đèn sáng bình thường thì R có giá trị là bao nhiêu?

A. $20\Omega$.

B. $100\Omega$.

C.$10\Omega$.

D. $120\Omega$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Đèn sáng bình thường khi hoạt động ở đúng các giá trị định mức ghi trên đèn.

Cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đèn sáng bìnhthường:

$I_d=\frac{{\text{P}}_d}{U_d}=\frac{100}{100}=1A$

Đèn coi như là một điện trở và được mắc nối tiếp với điện trở R nên cường độ dòng điện qua R: $I_R=I_d=1A$

Điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở: $U_R=U-U_d=120-100=20V$

$\Rightarrow$ Giá trị của R là $R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{20}{1}=20\Omega$

Câu 7: Đặt điện áp $u=U_{0}cos\left(100\pi t\right)$ V (t đo bằng giây) vào hai đầu một tụ điện có điện dung $C=\frac{{2.10}^{-4}}{3\pi }F$. Dung kháng của tụ điện là:

A. $150\Omega$.

B. $200\Omega$.

C. $300\Omega$.

D. $\text{67\hspace{0.17em}}\Omega$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Dung kháng của tụ điện: $Z_C=\frac{1}{\omega .C}=\frac{1}{\frac{{2.10}^{-4}}{3\pi }.100\pi }=150\Omega$.

Câu 8: Một tụ điện có điện dung $C=\frac{{10}^{-3}}{2\pi }$ F mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp $u=141,2cos\left(100\pi t-\frac{\pi }{4}\right)$ V. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua tụ có giá trị là:

A. 4 A.

B. 5 A.

C. 7 A.

D. 6 A.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Dung kháng của tụ điện:

$Z_C=\frac{1}{\omega .C}=\frac{1}{\frac{{10}^{-3}}{2\pi }.100\pi }=20\Omega$

Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch:

$I=\frac{U}{Z_C}=\frac{\frac{141,2}{\sqrt{2}}}{20}=5A$.

Câu 9: Một tụ điện khi mắc vào nguồn $u=U\sqrt{2}cos\left(100\pi t+\pi \right)$ V thì cường độ chạy qua mạch là 2A. Nếu mắc tụ vào nguồn $u=Ucos\left(120\pi t+\frac{\pi }{2}\right)$ V thì cường độ hiệu dụng qua mạch là bao nhiêu?

A. $1,2\sqrt{2}A.$

B. $1,2A.$

C. $2,4\sqrt{2}A.$

D. $2,4A.$

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Khi tụ điện mắc vào nguồn $u=U\sqrt{2}cos\left(100\pi t+\pi \right)$ V thì dòng điện hiệu dụng chạy trong mạch: $I_1=\frac{U_1}{Z_{C_1}}=U.{\omega }_1.C$.

Khi tụ điện mắc vào nguồn $u=Ucos\left(120\pi t+\frac{\pi }{2}\right)$ V thì dòng điện hiệu dụng chạy trong mạch: $I_2=\frac{U_2}{Z_{C_2}}=\frac{U}{\sqrt{2}}.{\omega }_2.C$.

Lập tỉ lệ ta có:

$\frac{I_1}{I_2}=\frac{U_1}{U_2}.\frac{Z_{C_2}}{Z_{C_1}}=\frac{U}{\frac{U}{\sqrt{2}}}.\frac{{\omega }_1}{{\omega }_2}=\sqrt{2}.\frac{100\pi }{120\pi }=\frac{5\sqrt{2}}{6}\Rightarrow I_2=1,2\sqrt{2}A$.

Câu 10: Đặt điện áp $u=U_{0}cos\left(\omega t+\frac{\pi }{4}\right)$ V vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ trong mạch là $i=I_{0}cos\left(\omega t+\phi \right)$. Giá trị của bằng:

A. $-\frac{\pi }{2}$.

B. $\frac{\pi }{2}$.

C. $-\frac{3\pi }{2}$.

D. $\frac{3\pi }{4}$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Dòng điện trong mạch chỉ chứa tụ sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch một góc $\frac{\pi }{2}$.

$\Rightarrow {\phi }_i={\phi }_u+\frac{\pi }{2}=\frac{\pi }{4}+\frac{\pi }{2}=\frac{3\pi }{4}$.

Câu 11: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 200 V vào hai đầu một tụ điện thì cường độ trong mạch có biểu thức $i=2cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{3}\right)$ A. Khi cường độ dòng điện i = 1 A thì điện áp giữa hai đầu tụ điện có độ lớn bằng:

A. $50\sqrt{3}$ V.

B. $50\sqrt{2}$ V.

C. $50$ V.

D. $100\sqrt{3}$ V.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Đối với đoạn mạch chỉ chứa tụ điện thì điện áp hai đầu đoạn mạch vuông pha với dòng điện qua mạch, ta có mối liên hệ sau:

${\left(\frac{u}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{i}{I_0}\right)}^2=1\Rightarrow \left|u\right|=U_0\sqrt{1-{\left(\frac{1}{2}\right)}^2}$

$=200\sqrt{1-{\left(\frac{1}{2}\right)}^2}=100\sqrt{3}V$

Câu 12: Đặt vào hai đầu một tụ điện có điện dung $C=\frac{{2.10}^{-4}}{3\pi }$ F một điện áp xoay chiều. Biết điện áp có giá trị tức thời $60\sqrt{6}$ V thì dòng điện có giá trị tức thời $\sqrt{2}$ A và khi điện áp có giá trị tức thời $\sqrt{6}$ V thì dòng điện có giá trị tức thời $60\sqrt{2}$ A. Hãy tính tần số của dòng điện?

A. 100 Hz.

B. 50 Hz.

C. 125 Hz.

D. 150 Hz.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Áp dụng công thức độc lập cho hai thời điểm ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}{\left(\frac{u_1}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{i_1}{I_0}\right)}^2=1\\ {\left(\frac{u_2}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{i_2}{I_0}\right)}^2=1\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{\left(\frac{60\sqrt{6}}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{\sqrt{2}}{I_0}\right)}^2=1\\ {\left(\frac{60\sqrt{2}}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{\sqrt{6}}{I_0}\right)}^2=1\end{array}\right.$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{U}_0=120\sqrt{2}V\\ I_0=2\sqrt{2}A\end{array}\right.$

Ta có:

$I_0=\frac{U_0}{Z_C}=U_0.2\pi fC\Rightarrow f=\frac{I_0}{U_0.2\pi C}=\frac{2\sqrt{2}}{120\sqrt{2}.2\pi .\frac{{2.10}^{-4}}{3\pi }}=125Hz$.

Câu 13: Đặt điện áp $u=U_{0}cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{6}\right)$ V vào hai đầu một tụ điện có điện dung $C=\frac{{10}^{-4}}{2\pi }$. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ là $100\sqrt{3}$ V thì cường độ dòng điện qua tụ là 0,5 A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua tụ này là:

A. $i=cos\left(100\pi t+\frac{2\pi }{3}\right)A$.

B. $i=\sqrt{6}cos\left(100\pi t-\frac{\pi }{6}\right)A$.

C. $i=\sqrt{3}cos\left(100\pi t-\frac{\pi }{6}\right)A$.

D. $i=cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{6}\right)A$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Dung kháng của tụ: $Z_C=\frac{1}{\omega C}=200\Omega$

Áp dụng hệ thức độc lập thời gian cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện:

${\left(\frac{u}{I_0{Z}_C}\right)}^2+{\left(\frac{i}{I_0}\right)}^2=1\Rightarrow I_0=\sqrt{i^2+{\left(\frac{u}{Z_C}\right)}^2}$

$=\sqrt{0,5^2+{\left(\frac{100\sqrt{3}}{200}\right)}^2}=1A$

Dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp một góc $\frac{\pi }{2}$

$\Rightarrow {\phi }_i={\phi }_u+\frac{\pi }{2}=\frac{2\pi }{3}rad$

Vậy phương trình dòng điện: $i=cos\left(100\pi t+\frac{2\pi }{3}\right)A$.

Câu 14: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung $\frac{0,1}{\pi }$ mF một điện áp xoay chiều $u=U_{0}cos\left(100\pi t\right)$V. Nếu tại thời điểm $t_1$ điện áp là 50 V thì cường độ dòng điện tại thời điểm $t_2=t_1+0,005$ (s) là:

A. $-0,5A$.

B. 0,5 A.

C. 1,5 A.

D. $-1,5A$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Dung kháng của tụ: $Z_C=\frac{1}{\omega C}=100\Omega$

Phương trình cường độ dòng điện: $i=\frac{U_0}{100}.cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{2}\right)A$.

Tại thời điểm $t_1$ có: $u_1=50V=U_{0}cos\left(100\pi t_1\right)$ (1)

Tại thời điểm $t_2=t_1+0,005$ (s) cường độ dòng điện là:

$i_2=\frac{U_0}{100}.cos\left(100\pi \left(t_1+0,005\right)+\frac{\pi }{2}\right)=\frac{U_0}{100}.cos\left(100\pi t_1+\pi \right)$

$=-\frac{U_0}{100}.cos\left(100\pi t_1\right)$ (2)

Thay (1) vào (2) ta được: $i_2=-\frac{u_1}{100}=-\frac{50}{100}=-0,5$ A.

Câu 15: Đặt điện áp $u=U_{0}cos\left(100\pi t\right)$ (V) (t đo bằng giây) vào hai đầu một cuộn dây có hệ số tự cảm $L=\frac{1}{\pi }$ H. Cảm kháng của cuộn dây là:

A. $150\Omega$.

B. $100\Omega$.

C. $300\Omega$.

D. $\text{67\hspace{0.17em}}\Omega$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Cảm kháng của cuộn dây: $Z_L=\omega .L=100\pi .\frac{1}{\pi }=100\Omega$.

Câu 16: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 200 V, tần số 50 Hz vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong mạch bằng 2 A. Độ tự cảm của cuộn cảm là

A. 0,45 H.

B. 0,26 H.

C. 0,32 H.

D. 0,64 H.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Cảm kháng của cuộn cảm: $Z_L=\frac{U_0}{I_0}=\frac{200\sqrt{2}}{2}=100\sqrt{2}\Omega$

Độ tự cảm của cuộn cảm: $L=\frac{Z_L}{\omega }=\frac{100\sqrt{2}}{2\pi .50}=0,45H$.

Câu 17: Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần L một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi. Khi $f=60$ Hz thì cường độ hiệu dụng qua L là 2,4 A. Để cường độ hiệu dụng qua L bằng 3,6 A thì tần số của dòng điện phải bằng

A. 75 Hz.

B. 40 Hz.

C. 25 Hz.

D. 50 Hz.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong mạch chỉ chứa L:

$I=\frac{U}{Z_L}=\frac{U}{2\pi f.L}\Rightarrow I~\frac{1}{f}$.

Khi tần số dòng điện là $f=60$Hz thì dòng điện hiệu dụng:

$I_1=\frac{U}{Z_{L_1}}=\frac{U}{2\pi f_1.L}$

Khi tần số dòng điện là $f_2$ thì dòng điện hiệu dụng:

$I_2=\frac{U}{Z_{L_2}}=\frac{U}{2\pi f_2.L}$

Lập tỉ lệ ta có: $\frac{I_1}{I_2}=\frac{f_2}{f_1}\Rightarrow \frac{2,4}{3,6}=\frac{f_2}{60}\Rightarrow f_2=40$ Hz.

Câu 18: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều có biểu thức $u=U_{0}cos\left(\omega t-\frac{\pi }{6}\right)$ V thì cường độ dòng điện trong mạch là $i=I_{0}cos\left(\omega t+\phi \right)$(A). Giá trị của là:

A. $\phi =-\frac{2\pi }{3}$rad.

B. $\phi =\frac{\pi }{3}$ rad.

C. $\phi =-\frac{\pi }{3}$ rad.

D. $\phi =\frac{2\pi }{3}$ rad.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần thì dòng điện trễ pha $\frac{\pi }{2}$ so với điện áp:

${\phi }_i={\phi }_u-\frac{\pi }{2}=-\frac{\pi }{6}-\frac{\pi }{2}=-\frac{2\pi }{3}$ rad.

Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều $u=200cos100\pi t$ (V) vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị cực đại là 2 A. Khi cường độ dòng điện 2A thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng

A. $50\sqrt{3}$ V.

B. $50\sqrt{2}$ V.

C. 50 V.

D. $100\sqrt{3}$ V.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Đối với đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần thì điện áp hai đầu mạch vuông pha với dòng điện qua mạch nên ta có mối liên hệ giữa hai đại lượng vuông pha:

${\left(\frac{u}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{i}{I_0}\right)}^2=1\Rightarrow \left|u\right|=U_0\sqrt{1-{\left(\frac{i}{I_0}\right)}^2}$

$=200\sqrt{1-{\left(\frac{1}{2}\right)}^2}=100\sqrt{3}$V.

Câu 20: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều $u=U_{0}cos\left(100\pi t\right)$(V). Biết giá trị điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm $t_1$ là $u_1=50\sqrt{2}V,i_1=\sqrt{2}A$; tại thời điểm $t_2$ là $u_2=50V,i_1=-\sqrt{3}A$. Giá trị $U_o$ là:

A. 50 V.

B. 100 V.

C. 55 V.

D. 125 V.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Áp dụng công thức độc lập cho hai thời điểm $t_1$ và $t_2$ ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}{\left(\frac{u_1}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{i_1}{I_0}\right)}^2=1\\ {\left(\frac{u_2}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{i_2}{I_0}\right)}^2=1\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{\left(\frac{50\sqrt{2}}{U_0}\right)}^2+{\left(\frac{\sqrt{2}}{I_0}\right)}^2=1\\ {\left(\frac{50}{U_0}\right)}^2+{\left(-\frac{\sqrt{3}}{I_0}\right)}^2=1\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{U}_0=100V\\ I_0=2A\end{array}\right.$

Câu 21: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 100 V vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm có biểu thức $i=2cos\left(100\pi t\right)$(A). Tại thời điểm điện áp có giá trị 50 V và đang tăng thì cường độ dòng điện là:

A. $\sqrt{3}$ A.

B. $-\sqrt{3}$ A.

C. $-1$ A.

D. 1 A.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Mạch điện chỉ gồm cuộn cảm thuần nên u sớm pha hơn i một góc $\frac{\pi }{2}$.

Suy ra phương trình điện áp: $u=100cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{2}\right)$ V.

Tại thời điểm $u=50V=\frac{U_0}{2}$ và đang tăng nên góc pha

$100\pi t+\frac{\pi }{2}=-\frac{\pi }{3}\Rightarrow 100\pi t=-\frac{5\pi }{6}$

Khi đó cường độ dòng điện có giá trị: $i=2cos\left(-\frac{5\pi }{6}\right)=-\sqrt{3}$ A.

Câu 22: Đặt điện áp $u=U_{0}cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{3}\right)$ V vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm $L=\frac{1}{\pi }$ H. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là $100\sqrt{2}$ V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm này là:

A. $i=\sqrt{6}cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{6}\right)$ A.

B. $i=\sqrt{6}cos\left(100\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$ A.

C. $i=\sqrt{3}cos\left(100\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$ A.

D. $i=\sqrt{3}cos\left(100\pi t+\frac{\pi }{6}\right)$ A.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Cảm kháng của cuộn dây: $Z_L=\omega L=100\Omega$

Áp dụng hệ thức độc lập thời gian cho đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm có:

${\left(\frac{u}{I_0{Z}_L}\right)}^2+{\left(\frac{i}{I_0}\right)}^2=1\Rightarrow I_0=\sqrt{i^2+{\left(\frac{u}{Z_L}\right)}^2}$

$=\sqrt{2^2+{\left(\frac{100\sqrt{2}}{100}\right)}^2}=\sqrt{6}A$

Dòng điện trong mạch trễ pha hơn điện áp một góc $\frac{\pi }{2}$

$\Rightarrow {\phi }_i={\phi }_u-\frac{\pi }{2}=\frac{\pi }{3}-\frac{\pi }{2}=-\frac{\pi }{6}$ rad.

Vậy phương trình dòng điện chạy trong mạch:

$i=\sqrt{6}cos\left(100\pi t-\frac{\pi }{6}\right)$ A.

Câu 23: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm

$\frac{0,4}{\pi }$ H một điện áp xoay chiều $u=U_{0}cos\left(100\pi t\right)$ V. Nếu tại thời điểm $t_1$ điện áp là 60 V thì cường độ dòng điện tại thời điểm $t_1+0,035$ (s) có giá trị là:

A. $-1,5$ A.

B. 1,25 A.

C. $1,5\sqrt{3}$ A.

D. $2\sqrt{2}$ A.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Cảm kháng của cuộn cảm: $Z_L=\omega L=40\Omega$

Phương trình cường độ dòng điện: $i=\frac{U_0}{40}.cos\left(100\pi t-\frac{\pi }{2}\right)$ A.

Tại thời điểm $t_1$có: $u_1=60V=U_{0}cos\left(100\pi t_1\right)$ (1)

Tại thời điểm $t_2=t_1+0,035\left(s\right)$ cường độ dòng điện là:

$i_2=\frac{U_0}{40}.cos\left(100\pi \left(t_1+0,035\right)-\frac{\pi }{2}\right)$

$=\frac{U_0}{40}.cos\left(100\pi t_1+3\pi \right)=-\frac{U_0}{40}.cos\left(100\pi t_1\right)$ (2)

Thay (1) vào (2) ta được: $i_2=-\frac{u_1}{40}=-\frac{60}{40}=-1,5$ A.

Câu 24: Mạch điện X chỉ có một phần tử có phương trình dòng điện và hiệu điện thế lần lượt như sau: i = 2$\sqrt{2}\text{cos}\left(\text{100π}t+\frac{\pi }{6}\right)$(A) và u = 200$\sqrt{2}\text{cos}\left(\text{100π}t+\frac{\pi }{6}\right)\text{ V.}$ Hãy xác định đó là phần tử gì và độ lớn là bao nhiêu?

A. Z_L = 100Ω.

B. Z_C = 100Ω.

C. R = 100Ω.

D. R = 100$\sqrt{2}$Ω.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Vì u và i cùng pha nên phần tử này là R khi đó R = $\frac{U_0}{I_0}=$ 100Ω

Câu 25: Một đoạn mạch chỉ có cuộn cảm có hệ số tự cảm L$=\frac{1}{\pi }$H mắc vào mạng điện và có phương trình dòng điện: i = 2cos(100πt$+\frac{\pi }{6})$(A) Hãy viết phương trình hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện?

A. u_L = 200$\text{cos}\left(\text{100π}t+\frac{\text{2π}}{3}\right)$V.

B. u_L = 200$\text{cos}\left(\text{100π}t+\frac{\pi }{6}\right)$ V.

C. u_L = 200$\sqrt{2}\text{cos}\left(\text{100π}t+\frac{\text{2π}}{3}\right)$ V.

D. u_L = 200$\sqrt{2}\text{cos}\left(\text{100π}t+\frac{\pi }{6}\right)$ V.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

u_L có dạng: u_L = U_0Lcos(100πt$+\frac{\pi }{6}+\frac{\pi }{2})$ V.

Trong đó: $\left\{\begin{array}{c}{Z}_L=L\omega =100\Omega \\ I_0=2A \\ U_{0L}=I_0.Z_L=2.100=200V\end{array}\right.$

⇒ u_L = 200cos(100πt$+\frac{\text{2π}}{3})$ V.

Câu 26: Một điện trở thuần R = 100 Ω khi dùng dòng điện có tần số 50 Hz. Nếu dùng dòng điện có tần số 100 Hz thì điện trở sẽ

A. giảm 2 lần.

B. tăng 2 lần.

C. không đổi.

D. giảm $\frac{1}{2}$ lần.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Ta có: $R=\frac{\text{ρ.l}}{S}$ ⇒ Giá trị của R không phụ thuộc vào tần số của mạch.

Câu 27: Đặt điện áp $u=U_0\cos \left(\omega t\right)$ vào hai đầu điện trở thuần thì cường độ dòng điện qua R là:

A. $i=\frac{U_0}{R}\cos \left(\omega t\right)$.

B. $i=\frac{U_0}{\sqrt{2}R}\cos \left(\omega t\right)$.

C. $i=\frac{U_0}{R}\cos \left(\omega t+\frac{\pi }{2}\right)$.

D. $i=\frac{U_0}{\sqrt{2}R}\cos \left(\omega t-\frac{\pi }{2}\right)$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Ta có:

+ $u_R$ luôn luôn cùng pha với

+ Cường độ dòng điện cực đại: $i=\frac{U_0}{\sqrt{2}R}\cos \left(\omega t-\frac{\pi }{2}\right)$

$\Rightarrow$ Biểu thức cường độ dòng điện qua R là: $i=\frac{U_0}{R}\cos \left(\omega t\right)$

Câu 28: Một mạch điện xoay chiều có u là điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch và i là cường độ tức thời qua mạch. Chọn phát biểu sai?

A. u và i luôn biến thiên cùng tần số.

B. Mạch chỉ có điện trở u và i vuông pha.

C. Mạch chỉ có cuộn cảm thuần u sớm pha hơn i một góc $\frac{\pi }{2}$.

D. Mạch chỉ có tụ điện u trễ pha hơn i một góc $\frac{\pi }{2}$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

A, C, D đúng

B sai vì: mạch chỉ có điện trở thì u và i cùng pha với nhau.

Câu 29: Chọn phát biểu sai:

A. Dòng điện xoay chiều qua điện trở thuần R chỉ có tác dụng nhiệt.

B. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần biến thiên điều hòa cùng tần số với cường độ dòng điện.

C. Cường độ dòng điện qua đoạn mạch chỉ có điện trở thuần biến thiên điều hòa cùng pha với điện áp.

D. Nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở thuần tỉ lệ với cường độ hiệu dụng qua nó.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

A, B, C đúng.

D sai vì: nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở thuần tỉ lệ với bình phương cường độ hiệu dụng qua nó.

$Q=I^{2}Rt=\frac{I_0^{2}Rt}{2}$

Câu 30: Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì điện áp ở hai đầu mạch:

A. sớm pha 0,5π so với cường độ dòng điện.

B. sớm pha 0,25π so với cường độ dòng điện.

C. trễ pha 0,5π so với cường độ dòng điện.

D. cùng pha với cường độ dòng điện.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Trong mạch điện chỉ chứa tụ điện thì điện áp trễ pha so với cường độ dòng điện trong mạch góc 0,5π.

Câu 31: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U₀cos(ωt - π/6)(V) thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I₀cos(ωt + φ)A. Giá trị của φ là:

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

- Đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần thì dòng điện trễ pha π/2 so với điện áp.

Câu 32: Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì điện áp ở hai đầu mạch:

A. sớm pha 0,5π so với cường độ dòng điện.

B. sớm pha 0,25π so với cường độ dòng điện.

C. trễ pha 0,5π so với cường độ dòng điện.

D. cùng pha với cường độ dòng điện.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Trong mạch điện chỉ chứa tụ điện thì điện áp trễ pha so với cường độ dòng điện trong mạch.

Câu 33: Đặt điện áp xoay chiều u = U cos(ωt)V vào hai đầu một điện trở thuần R = 100 Ω thì cường độ dòng điện cực đại qua điện trở có giá trị 2 A. Giá trị của U bằng:

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Ta có:

Câu 34: Trên đoạn mạch xoay chiều tần số 50 Hz chỉ có điện trở thuần:

A. pha của cường độ dòng điện bằng 0.

B. cường độ dòng điện trong mỗi giây có 200 lần đạt độ lớn bằng một nửa giá trị cực đại.

C. cường độ dòng điện tức thời không tỉ lệ với điện áp tức thời.

D. cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị bằng một nửa cường độ dòng điện cực đại.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Ta có:

- Suy ra trong 1 chu kỳ có 4 thời điểm i thỏa mãn yêu cầu. Vậy trong 1s (50 chu kỳ) có 200 lần i đạt độ lớn bằng một nửa giá trị cực đại.

Câu 35: Cho dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời là i = 40sin(100πt + π/6) (mA) qua điện trở R = 50 Hz. Nhiệt lượng tỏa ra trên R trong 2 s đầu là:

A. 80 J

B. 0,08 J

C. 0,8 J

D. 0,16 J

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Ta có:

Câu 36: Tác dụng cản trở dòng điện của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều đúng với trường hợp nào nêu dưới đây?

A. Đối với dòng điện có tần số càng lớn thì tác dụng cản trở càng lớn.

B. Đối với dòng điện có tần số càng lớn thì tác dụng cản trở càng nhỏ.

C. Cuộn cảm có độ tự cảm càng nhỏ thì tác dụng cản trở càng lớn.

D. Tác dụng cản trở dòng điện không phụ thuộc vào tần số của dòng điện.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Cuộn cảm thuần cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng cản trở dòng xoay chiều, đại lượng đặc trưng cho mức cản trở của cuộn dây với dòng xoay chiều gọi là cảm kháng:

Z_L = ω.L = L.2πf (Ω). (Z_L tỉ lệ thuận với f )

- Z_L chỉ phụ thuộc vào cấu tạo cuộn dây và tần số dòng xoay chiều, dòng điện có tần số càng lớn càng bị cuộn dây cản trở nhiều và ngược lại.

Câu 37: Đặt điện áp u = U₀cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng:

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Với đoạn mạch chỉ chứa L thì điện áp hiệu dụng hai đầu vuông pha với dòng điện

→ khi u cực đại thì i = 0.

Câu 38: Đặt điện áp u = 200√2 cos(100πt)(V) vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R = 100Ω thì cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch là:

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:

Câu 39: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R = 10 Ω thì trong mạch xuất hiện dòng điện xoay chiều. Biết nhiệt lượng tỏa ra trong 30 phút là 900 kJ. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là:

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

- Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở:

Câu 40: Đặt điện áp u = U0 cos(100πt + π/3)(V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/2π H . Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn ảm là 100√2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm này là:

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Cảm kháng của cuộn dây:

→ Đoạn mạch chỉ chứa cuộn dây thì điện áp luôn sớm pha so với dòng điện một góc π/2 . Ta có:

Các câu hỏi trắc nghiệm Vật lí lớp 12 có đáp án, chọn lọc khác: