VẤN đề 8 bài TOÁN hộp ĐEN

Tài liệu luyện thi ĐH – CĐ – Khoá 2014 – 2015

Chuyên đề dòng điện xoay chiều

VẤN ĐỀ 8: BÀI TOÁN HỘP ĐEN
1. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế u = U0cos(ωt) (V). Biết X chứa R1, L1, C1 mắc nối tiếp
nhau, còn Y chứa R2, L2, C2 mắc nối tiếp nhau. Điều kiện để u = uX + uY là:
A. R1(Z1L – Z1C) = R2(Z2L – Z2C).
B. R1R2 = (Z1L – Z1C) (Z2L – Z2C).
C. R1, L1, C1 và R2, L2, C2 bất kì khác không.
D. R2(Z1L – Z1C) = R1(Z2L – Z2C).
2. Đoạn mạch AB gồm các phần tử mắc theo thứ tự: Điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C, một hộp đen X.
Điểm M ở giữa A và C, điểm N ở giữa C và X. Hai đầu NB có một dây nối có khoá K (điện trở của khoá K
2
và dây nối không đáng kể). Cho uAB = U
cos(ωt) (V). Khi khoá K đóng thì UAM = 200 V; UMN = 150 V.
Khi K ngắt thì UAN = 150 V ; UNB = 200 V. Các phần tử trong hộp X có thể là:
A. Điện trở thuần.
B. Cuộn cảm thuần nối tiếp với tụ điện.
C. Điện trở thuần nối tiếp với cuộn cảm.
D. Điện trỏ thuần nối tiếp với tụ điện .
3. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu một hộp đen X thì dòng điện trong mạch có giá
trị hiệu dụng 0,25 A và sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu hộp đen X. Cũng đặt điện áp đó vào hai đầu hộp
đen Y thì dòng điện trong mạch vẫn có cường độ hiệu dụng là 0,25 A nhưng cùng pha với điện áp hai đầu
đoạn mạch. Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch X và Y mắc nối tiếp (X, Y chỉ chứa 1 phần tử) thì
cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch là:
2 4
2 8
2 2
2
A.

A.
B.
A.
C.
A.
D.
A.
4. Trong mạch điện xoay chiều gồm phần tử X nối tiếp phần tử Y. Biết rằng X và Y chứa
1 trong 3 phần tử (điện trở thuần, tụ điện, cuộn dây thuần cảm). Đặt vào hai đầu
2
đoạn mạch AB một điện áp: u = U
cos(100πt) (V) thì điện áp hiệu dụng trên 2
U 3 2
i
phần tử X, Y đo được lần lượt là U X =
và UY = U/2. Biết u nhanh pha hơn . Các phần tử X, Y lần
lượt là:
A. Điện trở thuần R và cuộn dây thuần cảm.
B. Điện trở thuần R và tụ điện.
C. Cuộn dây thuần cảm và cuộn dây thuần cảm .
D. Cuộn dây thuần cảm và tụ điện.
Câu 12: Cho mạch điện xoay chiều AB (hình vẽ). Đoạn mạch AN gồm tụ điện có
dung kháng ZC = 100 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có cảm kháng Z L = 200 Ω.
Đoạn mạch NB là hộp kín X chứa hai trong ba phần tử (R 0, L0 thuần, C0) mắc nối
tiếp. Mắc hai đầu đoạn mạch AB vào nguồn điện xoay chiều u = 200cos(100πt) (V) thì cường độ dòng điện hiệu
2
dụng đo được trong mạch là 2
A. Biết hệ số công suất toàn mạch bằng 1. Tổng trở của hộp kín X có giá trị:
5
17

A. 50 Ω.
B. 100 Ω.
C. 50
Ω.
D. 50
Ω.

Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email:

Trang 1


Tài liệu luyện thi ĐH – CĐ – Khoá 2014 – 2015

Câu 13: Đặt điện áp u = 120

Chuyên đề dòng điện xoay chiều

2

cos(100πt + ϕ) (V) vào hai đầu đoạn mạch AB (hình
3
vẽ). Đoạn AN gồm tụ điện có dung kháng ZC = 10
Ω mắc nối tiếp với điện trở thuần
R = 10 Ω. Đoạn NB là hộp kín X chứa hai trong ba phần tử (R0, L0 thuần, C0) mắc nối tiếp. Biết uAN = 60
2
cos(100πt) (V) và uNB = 60
cos(100πt + ϕNB) (V). Tổng trở của hộp kín X có giá trị là:
10 3
20 3

10 3
A.
Ω.
B. 20Ω.
C.
Ω.
D.
Ω.
Câu 14: Cho đoạn mạch xoay chiều AB (hình vẽ). Đoạn mạch AN gồm tụ điện có
dung kháng 90 Ω ghép nối tiếp với điện trở thuần 90 Ω. Đoạn mạch NB là hộp kín X
2
chứa hai trong ba phần tử R 0, L0 thuần, C0 mắc nối tiếp. Cho biết: u AN = 180
2
cos(100πt − π/2) (V); uNB = 60
cos(100πt) (V). Tổng trở của hộp kín X có giá trị là:
2
5
2
A. 90
Ω.
B. 30
Ω.
C. 30
Ω.
D. 30 Ω.

Câu 15: Một cuộn dây có điện trở thuần R = 100

6

3

Ω và độ tự cảm L = 3/π H. Mắc nối tiếp cuộn dây với một
đoạn mạch X có tổng trở ZX rồi mắc vào hiệu điện thế xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng là 120 V, tần số 50 Hz
thì thấy dòng điện qua mạch sớm pha 300 so với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch X và có giá trị hiệu dụng 0,3 A.
Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X là:
3
3
A. 30 W.
B. 27 W.
C. 9
W.
D. 18
W.
Câu 16: Khi đặt vào hai đầu cuộn dây một điện áp xoay chiều 120 V − 50 Hz thì thấy dòng điện chạy qua cuộn
dây có giá trị hiệu dụng là 2 A và trễ pha 60 0 so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Khi mắc nối tiếp cuộn dây trên với
một mạch điện X rồi đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều như trên thì thấy dòng điện qua mạch có
giá trị hiệu dụng 1 A và sớm pha 30 0 so với điện áp hai đầu mạch X. Công suất tiêu thụ trên toàn mạch khi ghép
thêm X là:
2
2
A. 120 W.
B. 300 W.
C. 200
W.
D. 300
W.

Câu 17: Đặt điện áp u = 400cos(100πt) (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50 Ω mắc nối tiếp với
đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là 2 A. Biết ở thời điểm t 1, điện áp tức thời giữa hai

đầu AB có giá trị 400 V, ở thời điểm t 2 = t1 + 1/400 s cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và
đang giảm. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là:
A. 400 W.
B. 200 W.
C. 160 W.
D. 100 W.

Câu 18: Đặt điện áp xoay chiều u = 200

2

cos(100πt) (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM nối
tiếp với đoạn mạch MB thì cường độ hiệu dụng qua mạch là 3 A. Điện áp tức thời trên AM và MB lệch pha nhau
3
900. Đoạn mạch AM gồm cuộn cảm thuần có cảm kháng 20
Ω nối tiếp với điện trở thuần 20 Ω và đoạn mạch
MB là hộp kín X. Hộp kín X chứa hai trong ba phần tử hoặc điện trở thuần R 0 hoặc cuộn cảm thuần có cảm kháng
Z0L hoặc tụ điện có dung kháng Z0C mắc nối tiếp. Hộp X chứa:
A. R0 = 93,8 Ω; Z0C = 54,2 Ω.
B. R0 = 46,2 Ω; Z0C = 26,7 Ω.
Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email:

Trang 2


Tài liệu luyện thi ĐH – CĐ – Khoá 2014 – 2015

Chuyên đề dòng điện xoay chiều

C. Z0L = 120 Ω; Z0C = 54,2 Ω.

D. Z0L = 120 Ω; Z0C = 120 Ω.
2
Câu 19: Điện áp u = U cos(100πt + ϕ) (V) vào hai đầu mạch AB (hình
vẽ). Các hộp kín chỉ chứa 1 trong các phần tử điện trở thuần, cuộn cảm thuần
L, tụ điện C.Trong đó, hộp X là một trở kháng cố định có Z X = 150 Ω. Hộp Y là một cuộn cảm có L thay đổi được
hoặc tụ điện thay đổi được C. Khi thay đổi Z Y = Z1Y > 0 thì với mọi giá trị của R hệ số công suất mạch AB không
thay đổi và cường độ dòng điện qua mạch là I 1 (A). Khi thay đổi ZY = Z2Y thì điện áp đoạn mạch AM không phụ
thuộc vào R và cường độ dòng điện qua mạch là I2 = I1/3 (A) . Giá trị của R gần giá trị nào nhất sau đây ?
A. 53 Ω.

B. 89 Ω.

C. 25 Ω.

D. 117 Ω.

Câu 20: Đoạn mạch xoay chiều AB mắc nối tiếp thứ tự gồm cuộn dây
thuần cảm có độ tự cảm L, đoạn mạch X và tụ điện có điện dung C (hình
vẽ). Đặt điện áp u = U

2

cos(2πft + ϕ) (V) vào hai đầu đoạn mạch AB (U
2

và f không đổi). Biết 4π2f2LC = 1, uAN = 80
A. 60

11

V.

B. 40

14

cos(ωt + π/3) (V) và uMB = 160

V.

C. 40

7

2

V.

cos(ωt) (V). Giá trị của U là:
D. 20

14

V.

Câu 21: Đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, đoạn mạch X và tụ điện
Khi đặt vào hai đầu A, B điện áp u = U 0cos(ωt + ϕ) (V) (U0, ω và ϕ không
2

đổi) thì: LCω = 1, UAN = 25

2

V và UMB = 50

2

V, đồng thời uAN sớm pha

π/3 so với uMB. Giá trị của U0 là:
A. 25

14

V.

B. 25

7

V.

C. 12,5

14

V.

D. 12,5

7

V.

Câu 22: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp (hình vẽ). Biết tụ điện có dung
kháng ZC và cuộn thuần cảm có cảm kháng Z L thỏa
mãn 3ZL = 2ZC. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc theo
thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN
và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB như hình
vẽ. Điện áp hiệu dụng giữa hai điểm M và N là:
A. 173 V.

B. 122 V.

C. 86 V.

D. 102 V.

---------- HẾT ----------

Nguyễn Mạnh Tú – SĐT: 01664553217 – email:

Trang 3