Các bài tập trắc nghiệm trong trường hợp cuộn dây không thuần cảm của Mạch điện RLC nối tiếp

TRƯỜNG HỢP CUỘN DÂY KHÔNG THUẦN CẢM CỦA MẠCH RLC NỐI TIẾP

Câu 1: Cho mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây có điện trở r. Điện trở thuần có R thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện điện thế xoay chiều có tần số và điện áp hiệu dụng U không đổi. Cảm kháng và dung kháng lần lượt là Z_L và Z_C. Điều chỉnh R = R₀ thì thấy công suất tiêu thụ trên toàn mạch đạt cực đại và bằng Pm. Kết luận nào sau đây là đúng

A.     \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\left| {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right|{\rm{ - r;P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{2(R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ - r)}}}}\)

B.  \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{{\rm{r}}^{\rm{2}}}{\rm{ + }}{{\left( {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right)}^{\rm{2}}}} {\rm{;P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{2}}\left| {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right|}}\)

C.    \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\left| {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right|{\rm{ - r;P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{2}}\left| {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right|}}\)

D. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{{\rm{r}}^{\rm{2}}}{\rm{ + (Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}{{\rm{)}}^{\rm{2}}}} {\rm{;P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{2(R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ + r)}}}}\)

Câu 2: Cho mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây có điện trở r. Điện trở thuần có R thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện điện thế xoay chiều có tần số và điện áp hiệu dụng U không đổi. Cảm kháng và dung kháng lần lượt là Z_L và Z_C. Điều chỉnh R = R₀ thì thấy công suất trên biến trở đạt cực đại và bằng Pm. Kết luận nào sau đây là đúng:

A.  \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\left| {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right|{\rm{ - r;P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{2(R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ + r)}}}}\)          B.  \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{{\rm{r}}^{\rm{2}}}{\rm{ + }}{{\left( {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right)}^{\rm{2}}}} {\rm{;P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{2}}\left| {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right|}}\)

C.  \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\left| {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right|{\rm{ - r;P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{2}}\left| {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}} \right|}}\)        D. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{{\rm{r}}^{\rm{2}}}{\rm{ + (Z}}_{\rm{L}}^{}{\rm{ - Z}}_{\rm{C}}^{}{{\rm{)}}^{\rm{2}}}} {\rm{;P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{2(R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ + r)}}}}\)

Câu 3: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây không thuần có điện trở trong là r. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều tần số và giá trị điện áp hiệu dụng U không đổi. Cuộn dáy có cảm kháng Z_L; tụ điện có dung kháng Z_C. Điều chỉnh R = R₁ và R = R₂ thì thấy công suất trên toàn mạch như nhau và bằng P. Hệ thức đúng là

A.  \({\rm{P}} = \frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_2^{}{\rm{ + r}}}}\)             B.    \({\rm{P}} = \frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_2^{}{\rm{ - r}}}}\)    

C. \({\rm{P}} = \frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_2^{}{\rm{ - 2r}}}}\)        D. \({\rm{P}} = \frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + R}}_2^{}{\rm{ + 2r}}}}\)

Câu 4: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây không thuần có điện trở trong là r. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều tần số và giá trị điện áp hiệu dụng U không đổi. Cuộn dáy có cảm kháng Z_L; tụ điện có dung kháng Z_C. Điều chỉnh R = R₁ và R = R₂ thì thấy công suất trên toàn mạch như nhau. Điều chỉnh R = R₀ thì công suất trên toàn mạch đạt cực đại. Hệ thức đúng là

A. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{\rm{(R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + r)(R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r)}}} \)                      B.  \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ + r = }}\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}} \)

C.  \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{\rm{(R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + r)(R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r)}}} - {\rm{r}}\)                       D. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{\rm{(R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + r)(R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r)}}} + {\rm{r}}\)

Câu 5: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây không thuần có điện trở trong là r. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều tần số và giá trị điện áp hiệu dụng U không đổi. Cuộn dáy có cảm kháng Z_L; tụ điện có dung kháng Z_C. Điều chỉnh R = R₁ và R = R₂ thì thấy công suất trên toàn mạch như nhau. Điều chỉnh R sao cho công suất trên toàn mạch đạt cực đại. Hệ thức đúng là

A.  \({{\rm{(Z}}_{\rm{L}}^{} - {\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}{\rm{)}}^{\rm{2}}}{\rm{ = (R}}_1^{}{\rm{ + r)(R}}_2^{}{\rm{ + r)}}\)                     B.  \({{\rm{(Z}}_{\rm{L}}^{} - {\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}{\rm{)}}^{\rm{2}}}{\rm{ = R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}\)  

C.   \({{\rm{(Z}}_{\rm{L}}^{} - {\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}{\rm{)}}^{\rm{2}}}{\rm{ = R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{} + {\rm{r}}\)                   D. \({{\rm{(Z}}_{\rm{L}}^{} - {\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}{\rm{)}}^{\rm{2}}}{\rm{ = R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{} + {{\rm{r}}^2}\)

Câu 6: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây không thuần có điện trở trong là r. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều tần số và giá trị điện áp hiệu dụng U không đổi. Cuộn dáy có cảm kháng Z_L; tụ điện có dung kháng Z_C. Điều chỉnh R = R₁ và R = R₂ thì thấy công suất trên toàn mạch như nhau. Điều chỉnh R = R0 thì công suất trên toàn mạch đạt cực đại và bằng P₀. Hệ thức đúng là

A.  \({\rm{P}}_0^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{\sqrt {\left( {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + r}}} \right)\left( {{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r}}} \right)} - 2{\rm{r}}}}\)                B.    \({\rm{P}}_0^{}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{}}{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{\sqrt {\left( {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + r}}} \right)\left( {{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r}}} \right)} }}\)

C.  \({\rm{P}}_0^{}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{0,5U}}^{\rm{2}}}}}{{\sqrt {\left( {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + r}}} \right)\left( {{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r}}} \right)} - 2{\rm{r}}}}\)              D.\({\rm{P}}_0^{}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{0,5}}{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{\sqrt {\left( {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + r}}} \right)\left( {{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r}}} \right)} }}\)

Câu 7: Một mạch điên xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dáy có độ tự cảm L và điện trở thuần r, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp (với  ). Khi R = R₁ hoặc R = R₂ thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở R có cùng một giá trị. Hệ thức đúng là

A. \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ = r + (Z}}_{\rm{L}}^{} - {\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}{{\rm{)}}^{\rm{2}}}\)                    B.    \({{\rm{(Z}}_{\rm{L}}^{} - {\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}{\rm{)}}^{\rm{2}}}{\rm{ = (R}}_1^{}{\rm{ + r)(R}}_2^{}{\rm{ + r)}}\) 

C.  \({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ =(Z}}_{\rm{L}}^{} - {\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}{{\rm{)}}^{\rm{2}}}\)                           D.\({\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r = (Z}}_{\rm{L}}^{} - {\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}{{\rm{)}}^{\rm{2}}}\)

Câu 8: Một mạch điên xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dáy có độ tự cảm L và điện trở thuần r, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp (với \(\left| {{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{} - {\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}} \right|{\rm{ > r}}\)). Khi R = R₁ hoặc R = R₂ thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở R có cùng một giá trị. Khi R = R0 thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở lớn nhất. Hệ thức đúng là

A.   \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ + r = }}\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}} \)                  B.    \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{\rm{R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{R}}_{\rm{2}}^{}} \)         

C. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{\rm{(R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + r)(R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r)}}} {\rm{ + r}}\)                  D. \({\rm{R}}_{\rm{0}}^{}{\rm{ = }}\sqrt {{\rm{(R}}_{\rm{1}}^{}{\rm{ + r)(R}}_{\rm{2}}^{}{\rm{ + r)}}} \)

Câu 9: Một đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L=0,08H và điện trở trong r = 32 Ω. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp dao động điều hoà ổn định có tần số góc 300rad/s. Để công suất toả nhiệt trên biến trở đạt giá trị lớn nhất thì điện trở của biến trở phải có giá trị bằng

A. 32Ω                               B. 56 Ω                        

C. 40 Ω                              D. 24 Ω

Câu 10: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm cuộn dây và tụ điện mắc nối tiếp, cuộn dáy điện trở trong r có thể thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V. Khi r = 10 Ω thì công suất tiêu thụ trên cuộn dây đạt giá trị cực đại và bằng ?

A. 2420W                          B. 4840W                    

C. 1210W                          D. 9680W

Câu 11 : Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R thay đổi được, cuộn dây có điện trở thuần r = 20Ω và độ tự cảm L = 2H, tụ điện có điện dung C = 100μF mắc nối tiếp với nhau. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều \({\rm{u = 240cos100t(V)}}\) .Khi R = R₀ thì công suất tiêu thụ trên toàn mạch đạt cực đại. Khi đó công suất tiêu thụ trên cuộn dây là

A. Pr = 28,8W                   B. Pr = 108W               

C. Pr = 12,8W                   D. Pr = 88,8W

Câu 12: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở trong r bằng một nửa độ lệch giữa dung kháng của tụ điện và cảm khảng của cuộn dây. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng và tần số không đổi. Điều chỉnh R của điện trở thuần thì công suất tiêu thụ trung bình trên biến trở đạt cực đại và bằng P₀. So với công suất tiêu thụ trung bình trên toàn mạch, P₀ chiếm

A. 50%                              B. 76%                         

C. 69%                              D. 67%

Câu 13 (ĐH 2007): Đặt hiệu điện thế  \({\rm{u = U}}_{\rm{0}}^{}{\rm{sin\omega t}}\) (U₀ và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phán nhánh. Biết độ tự cảm và điện dung được giữ không đổi. Điều chỉnh trị số điện trở R để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng

A. 0,85                               B. 0,5                           

C. 1                                    D.

Câu 14 (ĐH 2008): Đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dáy thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Biết hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là U, cảm kháng Z_L, dung kháng Z_C (với \({{\rm{Z}}_{\rm{C}}} \ne {{\rm{Z}}_{\rm{L}}}\) ) và tần số dòng điện trong mạch không đổi. Thay đổi R đến giá trị R₀ thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pm, khi đó

A.  \({{\rm{R}}_{\rm{0}}}{\rm{ = }}{{\rm{Z}}_{\rm{L}}}{\rm{ + }}{{\rm{Z}}_{{\rm{C}}{\rm{.}}}}\)        B.  \({\rm{P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{U}}_{}^{\rm{2}}}}{{{\rm{R}}_{\rm{0}}^{}}}\) 

C.   \({\rm{P}}_{\rm{m}}^{}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{Z}}_{\rm{L}}^{\rm{2}}}}{{{\rm{Z}}_{\rm{C}}^{}}}\)             D. \({{\rm{R}}_{\rm{0}}}{\rm{ = }}\left| {{{\rm{Z}}_{\rm{L}}} - {{\rm{Z}}_{{\rm{C}}{\rm{.}}}}} \right|\)

Câu 15 (ĐH 2009): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện. Dung kháng của tụ điện là 100 Ω. Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R₁ và R₂ công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R1bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R₂. Giá trị R₁ và R₂ là:

A. R₁= 50 Ω, R₂= 100 Ω                                         B. R₁= 40 Ω, R₂= 250 Ω

C. R₁= 50 Ω, R₂= 200 Ω.                                        D. R₁= 25 Ω, R₂= 100 Ω

Câu 16 (CĐ 2010): Đặt điện áp \({\rm{u = U}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{ cos\omega t }}\left( {\rm{V}} \right)\)  vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với một biến trở R. Ứng với hai giá trị R₁ = 20Ω và R₂ = 80Ω của biến trở thì công suất tiêu thụ trong đoạn mạch đều bằng 400 W. Giá trị của U là

A. 400V                             B. 200V                       

C. 100V                             D.  \(100\sqrt 2 \)

Câu 17 (CĐ 2012): Đặt điện áp \({\rm{u = U}}_{\rm{0}}^{}{\rm{cos(\omega t + \varphi )}}\) (với U₀ và  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại. Khi đó

A. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần.

B. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần.

C. hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1.

D. hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,5.

Câu 18: Đặt điện áp \({\rm{u = U}}\sqrt {\rm{2}} {\rm{cos\omega t}}\) ( với U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. R là biến trở, cuộn cảm thuần có độ tự  cảm L, tụ điện có điện dung C. Biết LCω²= 2.

Gọi P là công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB. Đồ thị trong hệ tọa độ vuông góc ROP biểu diễn sự phụ thuộc của P vào R trong trường hợp K mở ứng với đường (1) và trong trường hợp K đóng ứng với đường (2) như hình vẽ. Giá trị của điện trở r bằng

A. 20 Ω                              B. 60 Ω                        

C. 180 Ω                            D. 90 Ω

 

Trên đây là toàn bộ nội dung Các bài tập trắc nghiệm trong trường hợp cuộn dây không thuần cảm của Mạch điện RLC nối tiếp môn Vật lý 12. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác 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:

• Tổng hợp chuyên đề lý thuyết Dao động cơ học 2018

• 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 !