Bài tập trắc nghiệm nâng cao về mạch RLC nối tiếp có lời giải chi tiết năm 2020

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM NÂNG CAO VỀ MẠCH RLC NỐI TIẾP 

Câu 1: Cho đoạn mạch điện AB gồm R, L, C mắc nối tiếp với R là biến trở. Giữa AB có một điện áp \({\rm{u}} = {{\rm{U}}_{\rm{0}}}{\rm{cos(\omega t}} + {\rm{\varphi }}\)  luôn ổn định. Cho R thay đổi, khi R = 42,25 Ω hoặc khi R = 29,16 Ω thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau; khi R = R0 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt giá trị lớn nhất, và cường độ dòng điện qua mạch  \({\rm{i}} = {\rm{2cos(100\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{{{\rm{12}}}})\)(A). Điện áp u có thể có biểu thức

A. \({\rm{u}} = 140,4\sqrt 2 {\rm{cos(100\pi t}} + \frac{{{\rm{7\pi }}}}{{{\rm{12}}}}{\rm{)(V)}}\)      B. \({\rm{u}} = {\rm{70,2}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{cos(100\pi t}} - \frac{{{\rm{5\pi }}}}{{{\rm{12}}}}{\rm{)(V)}}\)

C. \({\rm{u}} = 140,4\sqrt 2 {\rm{cos}}({\rm{100\pi t}} - \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{3}}}{\rm{)(V)}}\)         D. \({\rm{u}} = {\rm{70,2}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{cos(100\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{3}}}{\rm{)(V)}}\)

Câu 2: Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB không phân nhánh gồm một cuộn cảm thuần, một tụ điện có điện dung C thay đổi được, một điện trở hoạt động 100Ω. Giữa AB có một điện áp xoay chiều luôn ổn định \({\rm{u = 110cos(120\pi t}} - \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{3}}}{\rm{)}}\) (V). Cho C thay đổi, khi C = \(\frac{{{\rm{125}}}}{{{\rm{3\pi }}}}{\rm{\mu F}}\) thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có giá trị lớn nhất. Biểu thức của điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là

A. \({{\rm{u}}_{\rm{L}}}{\rm{ = 110}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{cos(120\pi t + }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{6}}}{\rm{)}}\)(V).           B. \({{\rm{u}}_{\rm{L}}}{\rm{ = 220cos(120\pi t + }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{6}}}{\rm{)}}\)(V).

C.\({{\rm{u}}_{\rm{L}}}{\rm{ = 220cos(120\pi t + }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{2}}}{\rm{)}}\) (V).               D. \({{\rm{u}}_{\rm{L}}}{\rm{ = 110}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{cos(120\pi t + }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{2}}}{\rm{)}}\)(V).

Câu 3:  Cho 3 linh kiện gồm điện trở thuần R = 60Ω, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dòng điện trong nạch lần lượt là  \({i_1} = \sqrt 2 \cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{{12}}} \right)(A);{i_2} = \sqrt 2 \cos \left( {100\pi t - \frac{{7\pi }}{{12}}} \right)(A)\) . Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì dòng điện trong mạch có biểu thức:

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

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

Câu 4: Đặt điện áp xoay chiều \({\rm{u = }}{{\rm{U}}_0}{\rm{cos(120\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{3}}}{\rm{)}}\)  vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L = \frac{1}{{6\pi }}H.\)  Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là  \({\rm{40}}\sqrt 2 {\rm{V}}\) thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 1A . Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A.  \({\rm{i = }}3\sqrt 2 {\rm{cos(120\pi t}} - \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{6}}}{\rm{) A}}\)           B. \({\rm{i = }}3{\rm{cos(120\pi t}} - \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{6}}}{\rm{) A}}\)

C.  \({\rm{i = }}2\sqrt 2 {\rm{cos(120\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{6}}}{\rm{) A}}\)         D. \({\rm{i = }}2{\rm{cos(120\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{6}}}{\rm{) A}}\)

Câu 5: khi đặt dòng điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch gồm điện trở thuân R mắc nối tiếp một tụ điện C thì biểu thức dòng điện có dang: i1 = I0 cos(ωt +\(\frac{\pi }{6}\) )(A). Mắc nối tiếp thêm vào mạch điiện cuộn dây thuần cảm L rồi mắc vào điện áp nói trên thì biểu thức dòng điện có dạng i2 = I0 cos(ωt – \(\frac{\pi }{3}\))(A). Biểu thức hai đầu đoạn mạch có dạng:

    A. u = U0 cos(ωt +\(\frac{\pi }{12}\) )(V)                                     B. u = U0 cos(ωt + \(\frac{\pi }{4}\))(V)

    C. u = U0 cos(ωt –\(\frac{\pi }{12}\) )(V)                                    D. u = U0 cos(ωt –\(\frac{\pi }{4}\) )(V)

Câu 6: Một đoạn mạch gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số  không đổi. Khi điều chỉnh để điện dung của tụ điện có giá trị C = C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị và bằng U, cường độ dòng điện trong mạch khi đó có biểu thức \({{\rm{i}}_{\rm{1}}} = 2\sqrt 6 {\rm{cos}}\left( {1{\rm{00\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{4}}}} \right)({\rm{A)}}\) . Khi điều chỉnh để điện dung của tụ điện có giá trị C = C2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch khi đó có biểu thức là

A.  \({{\rm{i}}_{\rm{2}}} = 2\sqrt 3 {\rm{cos}}\left( {1{\rm{00\pi t}} + \frac{{{\rm{5\pi }}}}{{{\rm{12}}}}} \right)({\rm{A)}}\)                B. \({{\rm{i}}_{\rm{2}}} = 2\sqrt 2 {\rm{cos}}\left( {1{\rm{00\pi t}} + \frac{{{\rm{5\pi }}}}{{{\rm{12}}}}} \right)({\rm{A)}}\)

C.  \({{\rm{i}}_{\rm{2}}} = 2\sqrt 2 {\rm{cos}}\left( {10{\rm{0\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{3}}}} \right)({\rm{A}})\)                 D. \({{\rm{i}}_{\rm{2}}} = 2\sqrt 3 {\rm{cos}}\left( {10{\rm{0\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{3}}}} \right)({\rm{A}})\)

Câu 7:  Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60 V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i1 =  \({I_0}\cos (100\pi t + \frac{\pi }{4})\)(A). Nếu ngắt bỏ tụ điện C thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là  \({i_2} = {I_0}\cos (100\pi t - \frac{\pi }{{12}})\) (A). Điện áp hai đầu đoạn mạch là

    A. \(u = 60\sqrt 2 \cos (100\pi t - \frac{\pi }{{12}})\) (V).      B.  \(u = 60\sqrt 2 \cos (100\pi t - \frac{\pi }{{6}})\)(V).

    C. \(u = 60\sqrt 2 \cos (100\pi t + \frac{\pi }{{12}})\) (V).      D. \(u = 60\sqrt 2 \cos (100\pi t + \frac{\pi }{{6}})\) (V).

Câu 8: Cho ba linh kiện: điện trở thuần , cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là  \({i_1} = \sqrt 2 \cos (100\pi t - \frac{\pi }{{12}})\,(A);{i_2} = \sqrt 2 \cos (100\pi t + \frac{{7\pi }}{{12}})(A)\) . Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì dòng điện trong mạch có biểu thức:

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

C.  \({\rm{i}} = 2\sqrt 2 \cos (100{\rm{\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{4})\,({\rm{A}})\)           D.  \({\rm{i}} = 2\cos (100{\rm{\pi t}} + \frac{{\rm{\pi }}}{4})\,({\rm{A}})\)

Câu 9: Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{2}} \right)\) vào hai đầu đoạn mạch chứa một điện trở thuần và một tụ điện mắc nối tiếp. Khi đó, dòng điện trong mạch có biểu thức \(i = {I_0}\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{4}} \right)\) . Mắc nối tiếp vào mạch tụ thứ hai có cùng điện dung với tụ đã cho. Khi đó, biểu thức dòng điện qua mạch là

A.      \(i = 0,63{I_0}\cos \left( {\omega t - 0,147\pi } \right)\,(A)\)

B. \(i = 0,63{I_0}\cos \left( {\omega t - 0,352\pi } \right)\,(A)\)

C.    \(i = 1,26{I_0}\cos \left( {\omega t - 0,147\pi } \right)\,(A)\)  

D. \(i = 1,26{I_0}\cos \left( {\omega t - 0,352\pi } \right)\,(A)\)

...

---Xem đầy đủ nội dung các bài tập từ 10-17 ở phần xem online hoặc tải về---

 

HƯỚNG DẪN GIẢI

Câu 1: Chọn B.

Ta có:

\(\begin{array}{l} {R_0} = \sqrt {{{\rm{R}}_{\rm{1}}}{{\rm{R}}_{\rm{2}}}} = \sqrt {42,25.29,16} = {\rm{ }}35,1\Omega \\ \Leftrightarrow {{\rm{R}}_{\rm{0}}} = \left| {{Z_L} - {Z_C}} \right|\\ \to \left\{ \begin{array}{l} {{\rm{U}}_0} = {I_0}{R_0} = 2\sqrt 2 .35,1 = 70,2\sqrt 2 {\rm{\Omega }}\\ {\rm{tan\varphi = }}\frac{{{Z_L} - Z}}{{{R_0}}} = \frac{{{\rm{5\pi }}}}{{{\rm{12}}}} \end{array} \right.\\ \Rightarrow {\rm{u}} = {\rm{70,2}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{cos(100\pi t}} - \frac{{{\rm{5\pi }}}}{{{\rm{12}}}}{\rm{)(V)}} \end{array}\)

Câu 2: Chọn B.

Khi thay đổi c  để ULmax thì \({{\rm{Z}}_{\rm{L}}} = {{\rm{Z}}_{\rm{C}}}\) ,tù đó suy ra U0L = I0R = 220V.

Mà khi đó thì u,i cùng pha, từ đó suy ra :

\(\begin{array}{l} {{\rm{\varphi }}_{uL}} = \frac{{ - {\rm{\pi }}}}{3} + \frac{{\rm{\pi }}}{2} = \frac{\pi }{6}\\ \Rightarrow {{\rm{u}}_{\rm{L}}}{\rm{ = 220cos(120\pi t + }}\frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{6}}}{\rm{)}}\left( V \right). \end{array}\)

Câu 3: Chọn C.

 Theo đề:

   \(\begin{array}{l} {{\rm{I}}_{{\rm{01}}}} = {{\rm{I}}_{{\rm{02}}}} \Rightarrow {Z_{RL}} = {Z_{RC}}\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {{\rm{\varphi }}_{\rm{1}}}{\rm{ = }} - {{\rm{\varphi }}_{\rm{2}}}{\rm{ }}\\ {Z_L} = {Z_C} \end{array} \right.\left( 1 \right)\\ \left. \begin{array}{l} {{\rm{\varphi }}_{\rm{u}}} - {{\rm{\varphi }}_{{i_1}}}{\rm{ = }}{{\rm{\varphi }}_{\rm{1}}}\left( 2 \right)\\ {{\rm{\varphi }}_{\rm{u}}} - {{\rm{\varphi }}_{{i_2}}}{\rm{ = }}{{\rm{\varphi }}_{\rm{2}}} \end{array} \right\}\\ \left( 1 \right) \to {{\rm{\varphi }}_{\rm{u}}} = \frac{{{{\rm{\varphi }}_{{i_1}}} + {{\rm{\varphi }}_{{i_2}}}}}{2} = \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{4}}}{\rm{ }}\left( 3 \right)\\ \left( 2 \right),\left( 3 \right) \Rightarrow {{\rm{\varphi }}_{\rm{1}}} = \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{3}}}\\ \Rightarrow \frac{{{{\rm{Z}}_{\rm{L}}}}}{{\rm{R}}} = \sqrt 3 \Rightarrow {{\rm{Z}}_{\rm{L}}} = 60\sqrt 3 \left( {\rm{\Omega }} \right)\\ \Rightarrow {{\rm{U}}_{\rm{0}}} = {{\rm{I}}_{{\rm{01}}}}{{\rm{Z}}_{{\rm{RL}}}} = 120\sqrt 2 \left( {\rm{V}} \right) \end{array}\)

Khi \({\rm{RL}}{{\rm{C}}_{}}\,\,\,\,{\rm{nt}} \Rightarrow \) cộng hưởng:

\(\begin{array}{l} i = \frac{{{{\rm{U}}_{\rm{0}}}}}{{\rm{R}}}cos(100\pi t{\rm{ }} + {\varphi _u}){\rm{ }}\\ = 2\sqrt 2 cos(100\pi t{\rm{ }} + \frac{\pi }{4})\left( A \right). \end{array}\)

Câu 4: Chọn B.

Áp dụng công thức độc lập :

  \(\begin{array}{l} \frac{{{u^2}}}{{U_0^2}} + \frac{{{i^2}}}{{I_0^2}} = 1\\ \Rightarrow \frac{{{u^2}}}{{Z_L^2}} + {i^2} = I_0^2\\ {I_0} = {\rm{ }}3A\;\;\\ {\varphi _i} = \frac{\pi }{3} - \frac{\pi }{2} = - \frac{\pi }{6}\\ \Rightarrow {\rm{i = }}3{\rm{cos(120\pi t}} - \frac{{\rm{\pi }}}{{\rm{6}}}{\rm{) A}} \end{array}\)

 

...

---Để xem tiếp nội dung phần Hướng dẫn giải và đáp án, 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 tập trắc nghiệm nâng cao về mạch RLC nối tiếp có lời giải chi tiết năm 2020. 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:

• 20 câu hỏi trắc nghiệm về năng lượng của vật DĐĐH môn Vật lý 12 năm 2020

• 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 !