Các Bài Toán Liên Quan Đến Đồ Thị Vật Lí - Blog Góc Vật Lí #12 | Tài liệu Vật lí File Word free download
Blog Góc Vật lí chia sẻ File Word Tài liệu Vật lý "Các Bài Toán Liên Quan Đến Đồ Thị Vật Lí - Blog Góc Vật Lí" thuộc chủ đề Vật lí 12 LTĐH .
Bạn muốn tìm kiếm gì khác không?
>>>> Bài trước: Thí Nghiệm Vật Lí - Các Chữ Số Có Nghĩa Và Quy Tắc Làm Tròn Số - Sai Số Của Phép Đo Các Đại Lượng Vật Lí
>>> Các chủ đề liên quan khác trên Blog Góc Vật lí: Giao thoa sóng nước , Con lắc đơn , dao động điều hoà ,
>> HOT Hạt nhận nguyên tử , Lượng tử ánh sáng , Sóng điện từ
Về Loạt Tài liệu vật lí này:
- Định dạng là Tài liệu vật lý file word bạn có thể Tải về Miễn phí trên Blog Góc Vật lí
- Một cách ngắn gọn đã Tóm tắt Lý thuyết Vật lí 12
- Công thức vật lý quan trọng
- Phân dạng bài tập vật lí có Bài tập mẫu từng dạng
- Lời giải chi tiết và nhấn mạnh những chú ý quan trọng khi giải bài tập vật lí
- Dùng trong LTĐH Môn Vật lí theo Chủ đề, trước khi bạn luyện các Đề thi thử.
- Các câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết và bài tập cơ bản đến nâng cao có đáp án
>>>> Dành cho bạn nào đã luyện xong mức cơ bản: hãy Chinh phục điểm 8+ trong các kỳ thi Tốt nghiệp THPT hoặc đánh giá Năng lực của các trường đại học bằng các bài thi trắc nghiệm Online miễn phí biết kết quả ngay sau khi làm bài.
Một số hình ảnh nổi bật:
Nội dung dạng text:
MỤC LỤC
CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỒ THỊ VẬT LÍ 1
Dạng 1: BÀI TOÁN THUẬN 1
Phương pháp chung gồm các bước sau: 1
1. Đồ thị của đại lượng biến thiên điều hòa 1
1.2. Đồ thị phụ thuộc thời gian của điện tích, điện áp và dòng điện trong mạch LC lý tưởng 1
1.3. Đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp trên R, trên L, trên C của mạch RLC nối tiếp 2
2. Đồ thị phụ thuộc thời gian của đại lượng biến thiên tuần hoàn 2
2.1. Đồ thị phụ thuộc thời gian của thế năng, động năng trong dao động điều hòa 2
2.2. Đồ thị phụ thuộc thời gian của năng lượng điện trường, năng lượng từ trường trong mạch LC lí tưởng 2
3. Đồ thị của đại lượng biến thiên không tuần hoàn 3
3.1. Đồ thị phụ thuộc R của công suất mạch tiêu thụ 3
3.2. Đồ thị phụ thuộc R của I, UL, UC, ULC, URC, URL và UR 3
3. Đồ thị kiểu cộng hưởng: 3
3.4 Đồ thị kiểu điện áp: 4
Dạng 2: BÀI TOÁN TOÁN NGƯỢC 7
1. Cho đồ thị đường sin thời gian một đại lượng biến thiên điều hòa 7
1.1. Từ đồ thị tính các đại lượng 7
1.2. Từ đồ thị viết phương trình các đại lượng biến thiên điều hòa 10
2. Cho đồ thị đường sin thời gian nhiều đại lượng biến thiên điều hòa 16
3. Cho đồ thị đường sin thời gian và đường sin không gian trong quá trình truyền sóng 29
4. Cho đồ thị của các đại lượng không điều hòa 34
BÀI TẬP TỰ LUYỆN 36
CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỒ THỊ VẬT LÍ
Dạng 1: BÀI TOÁN THUẬN
Phương pháp chung gồm các bước sau:
Cho phương trình các đại lượng yêu cầu vẽ đồ thị phụ thuộc thời gian hoặc phụ thuộc các biến số khác. Các bài toán kiểu này thường là tự luận không thể có trong đề thi trắc nghiệm. Tuy nhiên để giải quyết được bài toán ngược chúng ta cần nghiên cứu kĩ dạng này.
Bước 1: Lập bảng số liệu (đối với hàm tuần hoàn thì tối thiểu là xét trong 1 chu kì).
Bước 2: Vẽ trục tọa độ, xác định các điểm tương ứng trong bảng số liệu và nối các điểm đó thành đồ thị.
1. Đồ thị của đại lượng biến thiên điều hòa
1.1. Đồ thị phụ thuộc thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc của vật dao động điều
Nhận xét:
* u và x vuông pha:
* a và v vuông pha:
1.2. Đồ thị phụ thuộc thời gian của điện tích, điện áp và dòng điện trong mạch LC lý tưởng
1.3. Đồ thị phụ thuộc thờigian của điện áp trên R, trên L, trên C của mạch RLC nối tiếp
2. Đồ thị phụ thuộc thờigian của đại lượng biến thiên tuần hoàn
2.1. Đồ thị phụ thuộc thờigian của thế năng, động năng trong dao động điều hòa
2.2. Đồ thị phụ thuộc thời gian của năng lượng điện trường, năng lượng từ trường trong mạch LC lí tưởng
3. Đồ thị của đại lượng biến thiên không tuần hoàn
3.1. Đồ thị phụ thuộc R của công suất mạch tiêu thụ
3.2. Đồ thị phụ thuộc R của I, UL, UC, ULC, URC, URL và UR
3. Đồ thị kiểu cộng hưởng:
* Khi L thay đổi (biến số Z1)
* Khi C thay đổi (biến số ZC):
3.4 Đồ thị kiểu điện áp:
* Khi L thay đổi (biến số ZL):
* Khi C thay đổi (biến số ZC):
* Khi ω thay đổi (biến số ω) thì:
* Khi ω thay đổi (biến số ω):
Ví du 1. Một thiết bị điện được đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều tần số 50 Hz có giá trị hiệu dụng 220 V và pha ban đầu −π/2 (dạng hàm cos). Thiết bị chỉ hoạt động khi hiệu điện thế tức thời có giá trị không nhỏ hơn u = 220 V. Viết biểu thức hiệu điện thế tức thời. Vẽ đồ thị hiệu điện thế túc thời theo thời gian
Hướng dẫn
Tần số góc: (rad/s).
Biểu thức hiệu điện thể tức thời:
Đối với hàm tuần hoàn ta chỉ cần vẽ trong một chu kì, sau đó tịnh tiến (xem hình vẽ)
Ví du 2. Môt khung dây dân phăng có diện tích S =50 cm2, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ 5 = 0,1T. Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc vectơ pháp tuyến của khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 5π/6 và góc đó có xu hướng đang tăng. Viết biếu thức xác định suất điện động e xuất hiện trong khung dây. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của e theo thời gian.
Hướng dẫn
Tần số f = np = 50.1 = 50Hz
Biểu thức từ thông ở thời điểm t:
Biểu thức suấ điện động:
T
0
T/12
4T/12
7T/12
10T/12
13T/12
e(V)
2,5π
0
−5π
0
5π
0
Ví du 3. Cho mạch điện như hình vẽ, Điện trở , cuộn dây thuần cảm có tụ điện có . Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và B là
(V). Điện trở các dây nối rất nhỏ.
1) Khi K mở viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch im.
2) Khi K đóng viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch iđ.
3) Vẽ đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng là im và iđ được biểu diễn trên cùng một hình.
Hướng dẫn
Tính
Ứng dụng số phức để viết biểu thức
1) Khi K mở:
2) Khi K đóng thì mất L:
3) Đồ thị dòng điện theo thời gian trong hai trường hợp biểu diễn trên hình vẽ: (đường 1 – im, đường 2 – iđ)
t(ms)
0
5
10
15
20
25
im(A)
0
0
0
id (A)
0
0
0
Dạng 2: BÀI TOÁN TOÁN NGƯỢC
1. Cho đồ thị đường sin thời gian một đại lượng biến thiên điều hòa
1.1. Từ đồ thị tính các đại lượng
Bước 1 : Xác định biên độ.
* Biên độ là độ lệch cực đại so với vị trí cân bằng.
*Biên độ: A =
Bước 2: Xác định chu kì.
* Chu kì bằng khoảng thời gian hai lần liên tiếp đồ thị lặp lại.
* Dựa vào khoảng thời gian đặc biệt ứong dao động điều hòa để xác định chu kì.
Chú ý : Nhớ lại trục phân bố thời gian:
Ví du 1. Dòng điện nong mạch LC lí tưởng (tụ C = 25 nF), có đồ thị như hình vẽ. Tính độ tự cảm L và điện tích cực đại trên một bản tụ. Chọn các kết quả đúng.
A. L = 0,4 μH. B. Q0 = 3,2 nC.
C. L = 4 μH. D. Q0 = 4,2 nC.
Hướng dẫn
Biên độ: I0= 10 mA.
Vì thời gian đi từ A/2 đến A là T/6 và thời gian đi từ A về 0 là T/4 nên:
Chọn B, C
Ví dụ 2: Con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kì T. Đồ thị biểu diễn sự biến đối động năng và thế năng theo thời gian cho ở hình vẽ. Tính T.
A. 0,2s B. 0,6s
C. 0,8s. D. 0,4s.
Hướng dẫn
Khoảng thời gian hai lần liên tiếp thế năng bằng động năng: T/4 = 0,3 s − 0,1 s → T = 0,8 s → Chọn C.
Ví du 3. Đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp xoay chiều cho hình vẽ. Đặt điện áp đó vào hai đầu đoạn mạch gồm một cuộn dây thuần cảm L, điện trở thuần R, tụ điện C = l/(2π) mF mắc nối tiếp. Biết hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây L và hai đầu tụ điện bằng nhau và bằng một nửa trên điện trở R. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đó là:
A. 720W B. 180W
C. 360W D. 560W
Hướng dẫn
Từ đồ thị nhận thấy: T/2 = 12,5 ms − 2,5 ms →T = 20 ms (rad/s).
Thời gian đi từ u = 120V đến u = 0 là 2,5ms = T/8
Vì nên
Chọn C.
Ví dụ 4: Đồ thị vận tốc thời gian của một dao động cơ điều hòa được cho như hình vẽ. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Tại thời điểm t1 gia tốc của vật có giá trị âm.
B. Tại thời điểm t2, li độ của vật có giá trị âm,
C. Tại thời điểm t3, gia tốc của vật có giá trị dương.
D. Tại thời điểm t4, li độ của vật có giá trị dương
Hướng dẫn
Tại thời điểm t1 vận tốc có giá trị dương và đang tăng → Vật có li độ âm (x < 0 → a > 0) và đang chuyển động về vị trí cân bằng.
Tại thời điểm t2 vận tốc có giá trị âm và đang có xu hướng âm thêm (độ lớn có xu hướng tăng thêm) → Vật có li độ dương (x > 0) và đang chuyển động về vị tri cân bằng.
Tại thời điểm t3 vận tốc có giá trị cực đại dương → Vật qua vị trí cân bằng (x = 0 → a = 0) theo chiều dương.
Tại thời điểm u vận tốc v = 0 và đang có xu hướng nhận giá trị âm → Vật có li độ dương cực đại (x = +A) → Chọn D.
Ví du 5. Điểm sáng A đặt trên trục chính của một thấu kính, cách thấu kính 27 cm. Chọn trục tọa độ Ox vuông góc với trục chính, gốc O nằm trên trục chính của thấu kính. Cho A dao động điều hòa theo phương của trục Ox. Biết phương trình dao động của A và ảnh A’ của nó qua thấu kính được biểu diễn như hình vẽ. Tính tiêu cự của thấu kính.
A. 10 cm. B. −10 cm. C. −9 cm. D. 9 cm.
Hướng dẫn:
Từ đồ thị ta nhận thấy:
* Vật thật cho ảnh ngược chiều với vật nên ảnh phải là ảnh thật và đây là thấu kính hội tụ
* Ảnh thật nho bằng nửa vật nên dộ phóng đại ảnh
F = 9(cm) → Chọn D.
Ví du 6. Một vật có khối lượng 0,01 kg dao động điều hoà quanh vị trí cân bằng x = 0, có đồ thị sự phụ thuộc hợp lực tác dụng lên vật vào li độ như hình vẽ. Chu kì dao động là
A. 0,256 s. B. 0,152 s.
C. 0,314 s. D. 1,255 s.
Hướng dẫn
Với vật dao động điều hòa thì
Từ đồ thị ta thấy x = 0,2 m, F = −0,8 N và m = 0,01 kg ta được:
= 0,314(5) → Chọn C.
1.2. Từ đồ thị viết phương trình các đại lượng biến thiên điều hòa
Từ đồ thị ta viêt phương trình dưới dạng: theo các bước:
Bước 1: Xác định biên độ.
Bước 2: Xác định chu kì.
Bước 3: Xác định tung độ điểm cắt xC
(nếu tai điểm cắt truc tung đồ thi đang đi lên)
(nếu tai điểm cắt trục tung đồ thi đang đi xuống)
Ví dụ 1: Vật dao động điều hòa có đô thị liụđộ phu thuộc thời gian như hình bên. Phương trình dao động là:
A. x = 2cos(5πt + π) cm.
B. x = 2cos(2,5πt − π/2) cm.
C. x = 2cos2,5πt cm
D. x = 2cos(5πt + π/2) cm.
Hướng dẫn
Biên độ: A = 2 cm.
Chu kì: T = 0,4 s →ω = 2π/T = 5π (rad/s).
Đồ thị cắt trục tung ở gốc tọa độ và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Chọn D.
Ví dụ 2: Đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện có dạng như hình vẽ bên, phương trình nào dưới đây là phương trình biểu thị cường độ dòng điện đó:
A. i = 2cos(100πt + π/2) A.
B. i = 2cos(50πt + π/2) A.
C. i = 4cos(100πt − π/2) A.
D. i = 4cos(50πt − π/2) A.
Hướng dẫn
Biên độ: I0 = 4 A.
Chu kì: T = 0,02 s → ω = 2π/T = 100π (rad/s)
Chọn C.
Ví dụ 3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện tích ở một bản tụ điện trong mạch dao động LC lí tưởng có dạng như hình vẽ. Phương trình dao động của điện tích ở bản tụ điện này là
A.
B.
C. D.
Hướng dẫn
Biên độ:
Vỉ thời gian đi từ A/2 về 0 là T/12 nên:
Chọn B
Đồ thị cắt trục tung ở tung độ q = 1,5 và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Ví dụ 4: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng nhu hình vẽ. Biểu thức điện áp này là
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn
Biên độ: U0 = 600 V.
Vì thời gian đi từ đến A là T/8 nên:
Đồ thị cắt trục tung ở tung độ và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Chonj A.
Ví dụ 5: Hình vẽ biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc của vật dao động điều hòa theo thời gian t. Phương trình li độ dao động điều hòa này là:
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn
Biên độ vận tốc: cm/s.
Vì thời gian v = vmax/2 đến v = 0 là T/12 nên:
Đồ thị cắt trục tung ở và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Vì v sớm pha hơn x là π/2 nên: Chọn B
Ví du 4. Mỗi con lắc lò xo, vật nhỏ dao động có khối lượng m = 100 gam dao động điều hòa theo phương trùng với trục của lò xo. Đồ thị phụ thuộc thời gian vận tốc của vật như hình vẽ. Độ lớn lực kéo về tại thời điểm 11/3 s là:
A. 0,123 N. B. 0,5 N.
C. 11N. D. 0,2N.
Hướng dẫn
Biên độ: .
Vì thời gian đi từ vmax /2 đến vmax là T/6 và thời gian đi từ vmax về 0 là T/4 nên:
Đồ thị cắt trục tung ở và tại đó đồ thị đang đi lên nên:
Vì u sớm pha hơn x là
Lực kéo về:
Khi
Chọn A
Ví du 5. Đồ thị biểu diễn động năng của một vật m = 200 g dao động điều hòa ở hình vẽ bên ứng với phương trình dao động nào sau đây (Chọn các phương án đúng)?
A.
B.
C. D.
Hướng dẫn
Từ đồ thị nhận thấy:
*Thời gian ngắn nhất từ Wđ = Wdmax/2 đến Wđ= Wđmax chính là thời gian ngắn nhất từ đến x = 0 và bằng T/8 = 1/16 s, suy ra: T = 0,5 s và
(rad/s)
* Lúc t = 0, Wđ = Wđmax/2 và động năng đang tăng, tức là vật có li độ và đang chuyển động về vị trí cân bằng. Do đó, phương trình dao động có dạng:
Chọn A, D.
Ví du 6. Môt vật có khối lượng 400 g dao động điều hoà có đồ thị thế năng như hình vẽ. Tại thời điểm t = 0 vật đang chuyển động theo chiều dương, lấy π2 =10. Phương trình dao động của vật là
A. x = 10cos(πt + π/6) cm.
B. x = 5cos(2πt – 5π/6) cm.
C. x = 10cos(πt − π/3) cm.
D. x = 5cos(2πt − π/3) cm.
Hướng dẫn
Từ đồ thị nhận thấy:
* W = Wtmax = 20.10−3 (J);
* Thời gian ngắn nhất từ Wt = 15 mJ = 3Wtmax/4 đến Wt = 0 chính là thời gian ngắn nhất từ đến x = 0 và bằng T/6 = 1/6 s, suy ra: T = 1 s và ω = 2π/T = 2π(rad/s)
→
*Lúc t = 0, và đang chuyển động theo chiều dương nên phương trình dao động có dạng Chọn B
Ví du 7. Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của từ thông qua một vòng dây dẫn. Nếu cuộn dây có 200 vòng dây dẫn thì biểu thức suất điện động tạo ra bởi cuộn dây:
A. e = 80πsin(20πt + 0,8π) V.
B. e = 80πcos(20πt + 0,5π) V.
C. e = 200cos(100πt + 0,5π) V.
D. e = 200sin(20πt) V.
Hướng dẫn
Biểu thức từ thông:
Chu kỳ:
Đồ thị cắt trục tung ở và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Ví du 8. Điên áp xoay chiều chạy qua một đoạn mạch RC nối tiếp biến đổi điều hoà theo thời gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. Với . Xác định biểu thức của dòng điện.
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn
Biên độ:
Chu kỳ:
Đồ thị cắt trục tung ở điểm không xác định nên để xác định pha ban đầu ta dựa vào thời gian: 2,5ms = T/8. Thời gian đi từ điểm cắt trục tung đến biên dương là
Tính:
Sử dụng phương pháp số phức để viết biểu thức:
Chọn C.
2. Cho đồ thị đường sin thời gian nhiều đại lượng biến thiên điều hòa
Trước tiên từ đồ thị viết biểu thức phụ thuộc thời gian của các đại lượng, sau đó tùy vào yêu cầu bài toán mà có thể là tổng hợp dao động, hoặc tương quan về pha hoặc tìm các đại lượng thứ 3.
Ví du l. Đồ thị li độ theo thời gian của chất điểm 1 (đường 1) và chất điểm 2 (đường 2) như hình vẽ, gia tốc; tốc độ cực đại của chất điểm 1 là 16π2 (cm/s). Không kể thời điểm t = 0, thời điểm hai chất điểm có cùng li độ lần thứ 5 là
A. 4,0 s. B. 3,25 s. C. 3,75 s. D. 3,5s
Hướng dẫn
Biên độ:
Gia tốc cực đại của chất điểm 1:
Cách 1: Phương trình dao động của chất điểm:
Cách 2:
Thời điểm gặp nhau lần thứ 5 nằm giữa hai thời điểm
ta = 9T1/4 = 3,375 s và tb = 5T2/4 = 3,75 s → Loại trừ 4 phương án → Chọn D.
Ví du 2. Môt vật thực hiện đồng thời 2 dao động điều hoà cùng phương, li độ x1 và x2 phụ thuộc thời gian như hình vẽ. Phương trinh dao động tổng hợp là
A. x = 2cos(ωt − π/3) cm.
B. x = 2cos(ωt + 2π/3) cm.
C. x = 2cos(ωt + 5π/6) cm.
D. x = 2cos(ωt − π/6) cm.
Hướng dẫn
Từ đồ thị viết được:
Chọn B
Ví du 3. Môt vật m =100 g thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa được mô tả bởi đồ thị như hình vẽ. Lực kéo về cực đại tác dụng lên vật gần giá trị nào nhất
A. 1 N. B. 40N. C. 10 N. D. 4N.
Hướng dẫn
Hai dao động cùng chu kì T = 200 ms → T = 0,2s →
Phương trình dao động:
Chọn D.
Ví du 4. Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số cùng vị trí cân bằng, li độ x1 và x2 phụ thuộc thời gian theo đồ thị sau đây. Tổng vận tốc có giá trị lớn nhất là
A. 70π (cm/s). B. 60πt (cm/s).
C. 40πt (cm/s). D. 50π (cm/s).
Hướng dẫn
Biên độ: A1 = 8 cm; A2 = 3 cm.
Vì thời gian đi từ x2 = l,5cm = A2/2 về x2 = 0 là T/12 và đi từ x2 = 0 đến x2 = − 3cm = −A2 là T/4 nên: T/12 + T/4 = 1/15 s → T = 0,2 s → ω = 2π/T = 10π (rad/s).
Phương trình vận tốc của các vật:
Phương trình tổng vận tốc của các vật:
Phương trình tổng vận tốc của các vật:
Ví du 5. Hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số cùng vị trí cân bằng, li độ x1 và x2 phụ thuộc thời gian theo đồ thị sau đây. Tổng tốc độ có giá trị lớn nhất là
A. 280π (cm/s). B. 200π (cm/s).
C. 140π (cm/s). D. 160π (cm/s).
Hướng dẫn
Phương trình dao động của các vật:
Phương trình tổng tốc độ của các vật:
Phương trình tổng tốc độ của các vật:
Dấu bằng xảy ra khi Chọn B
Ví du 6. Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng chu kì T mà đồ thị x1 và x2 phụ thuộc thời gian biểu diễn trên hình vẽ. Biết x2 = v1T, tốc độ cực đại của chất điểm là 58,78 cm/s. Giá trị T gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 2,56 s. B. 2,99 s.
C. 2,72 s. D. 2,64 s.
Hướng dẫn
*Trường hợp này vuông pha nên = 90°:
Chọn C.
Ví du 7. Cho ba dao động điều hòa cùng phương cùng tần số có phương trình lần lượt là x1 = 2acosωt (cm); x2 = A2cos(ωt + φ2) (cm) và x3 = acos(ωt +) (cm). Gọi x12 = x1 + x2 và x23 = x2 + x3. Biết đồ thị sự phụ thuộc x12 và x23 theo thời gian như hình vẽ. Tính.
A. φ2 = 2π/3. B. φ2 = 5π/6.
C. φ2 = π/3. D. φ2 = π/6.
Hướng dẫn
Từ đồ thị: T/4 = 0,5s→T = 2s (rad/s).
Tại thời điểm t = 0,5 s, đồ thị x12 ở vị trí nửa biên âm đi xuống và đồ thị x23 ở vị trí biên âm nên:
Mặt khác: nên
Tương tự:
Chọn C.
Ví du 8. Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với cùng tần số với các cường độ dòng điện tức thời trong hai mạch là i1 và i2 được biểu diễn như hình vẽ. Tổng điện tích của hai tụ điện trong hai mạch ở cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất bằng
A. 4/π (μC). B. 3/π (μC).
C. 5/π (μC). D. 2/π (μC).
Hướng dẫn
Biên độ: .
Vì thời gian đi từ về i1 = 0 là T/4 nên: T/4 = 0,25 ms → T = 1 ms
(rad/s).
Dòng thứ nhất cắt trục tung ở biên dương nên:
Dòng thứ hai cắt trục tung ở tung độ iC = −6mA và đang đi xuống nên:
Biên độ của dao động tổng hợp:
Chọn D.
Ví du 9. Một chất điểm tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số, đồ thị phụ thuộc li độ vào thời gian biểu diễn như trên hình vẽ. Phương trình dao động tổng hợp của 2 dao động là
A. x = 6cos(5πt + π/3) (cm).
B. x = 6cos(l10πt + π/8) (cm),
C. x = 6cos(5πt + π/4) (cm).
D. x = 6cos(10πt + πr/6) (cm).
Hướng dẫn
Biên độ: A1 = A2 = 6 cm.
Chu kì: T = 0,2s → ω = 2π/T =10π(rad/s).
Đường x2 cắt trục tung tại x2 = 0 và đang có xu thế âm (đang đi theo chiều âm) nên:
cm
Đường x1 cắt trục tung tại điểm có tung độ chưa xác định được nên để viết được biểu thức của x2 ta phải căn cứ vào một điểm cắt của hai đồ thị. Tại điểm cắt x = 3cm = A/2 thì đường x1 đi theo chiều dương (pha x1 là −π/3) còn đường x2 đi theo chiều âm (pha x1 là +π/3) → x2 sớm pha hơn x1 là 2π/3 → x1 = 6cos(10πt + π/2 – 2π/3) (cm).
→ x = 6cos(10πt + π/6) V → Chọn D.
Ví dụ 10. .Môt đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp AB gồm 3 phần tử 1, 2, 3. Đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp tức thời trên các phần tử được biểu diễn như hình vẽ. Hãy viết biểu thức điện áp hay đầu đoạn mạch AB.
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn
Biên độ: V.
Chu kì: (rad/s).
Điện áp 1 cắt trục tung tại
Điện áp 2 và 3 không xác đinh được tung độ điểm cắt nên phải dựa vào khoảng thời gian lms = T/8. Đường U2 đi từ điểm cắt trục tung đến biên âm u2 = −U02 là T/8 nên U2 = 40cos(250πt + 0,75π) (V). Đường U3 đi từ điểm cắt trục tung đến vị trí cân bằng U3 = 0 là T/8 nên u3 = 30cos(250πt + 0,25π) (V).
→ u = 70cos(250πt + π/4) V → Chọn A.
Ví du 11. Đoan mach xoay chiều gồm hai phần tử RL nối tiếp (cuộn dây cảm thuần L), điện áp hai đầu đoạn mạch R và hai đầu đoạn mạch cuộn dây L biến đổi điều hoà theo thời gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. Biểu thức điện áp hai đàu đoạn mạch RL là:
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn
Biên độ:
Chu kì: T = 2.0,01 → (rad/s).
Đường uL cắt trục tung tại uL = 0 và đang có xu thế âm (đang đi theo chiều âm) nên: .
Đường uR cắt trục tung tại (đang ở biên dương) nên: (V).
→ Chọn C
Ví du 12. Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa một trong ba phần từ điện: điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm, tụ điện. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự biến đổi theo thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch điện đó. Đoạn mạch điện này chứa
A. tụ điện.
B. điện trở thuần
C. cuộn cảm thuần.
D. cuộn cảm có điện trờ.
Hướng dẫn
Đường i cắt trục tung tại i = 0 và đang có xu thế dương (đang đi theo chiều dương) nên: i= I0cos(100πt − π/2) (A).
Đường u cắt trục tung tại u = U0 (đang ở biên dương) nên: u = U0cosl00πt(V).
→ u sớm hơn i là π/2 → Chọn C.
Ví du 13.Cho đồ thị điện áp của uR và uL của đoạn mạch điện gồm điện trở R = nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Biểu thức của dòng điện là:
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn
Biên độ: =100 V.
Chu kì: T/2 = 19ms − 7ms → T = 12ms = 0,012 s → (rad/s).
Đồ thị uL cắt trục tung ở uL = U0/2 và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Vì uL sớm pha hơn uR là π/2 nên:
Chọn A.
Ví du 14. Đăt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch điện gồm R, L hoặc R, C nối tiếp thì biểu thức dòng điện và điện áp được mô tả bởi đồ thị như hình vẽ. Hỏi mạch đó chứa phần tử nào?
A.
B.
C.
D.
Hướng dẫn
Biên độ: U0 = 300 V; I0 = 2 A.
Chu kì: T/4 = 5ms → T = 20ms = 0,02 s → ω = 2π/T = 100π (rad/s).
Đồ thị i cắt trục tung ở i = 0 và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Đồ thị u cắt trục tung ở u = U0/2 và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Tổng trở phức: Chọn B.
Ví du 15. Đặt điện áp u vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh tạo ra trong mạch một dòng điện cưỡng bức i. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thời gian của u và i như hình vẽ. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch có giá trị gần nhất là
A. 156 W. B. 148 W.
C. 140 W. D.128W.
Hướng dẫn
Nhận xét: Hai đại lượng u, i biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng đơn vị khác nhau và hệ số nhân khác nhau (điện áp u hệ số nhân là 40 V còn dòng điện i hệ số nhân là 1A).
Biên độ:
Chu kỳ: T = 3ms = 0,024s = 250π/3 (rad/s).
Đường i cắt trục tung tại i = 0 và đang có xu thế dương (đang đi theo chiều dương) nên: i= 4cos(250πt/3 − π/2) (A).
Điện áp u không xác định được tung độ điểm cắt nên phải dựa vào khoảng thời gian 4ms = T/6. Đường u đi từ điểm cắt trục tung đến biên dương u = U0 là T/6 (tương ứng về pha 2π/6 = π/3) nên u= 80cos(250π/3 − π/3) (V).
Độ lệch pha của u và i là
Công suất: Chọn C.
Chú ý: Nếu bài toán cho đồ thị điện áp trên các đoạn mạch yêu cầu tìm đặc trưng ở phần mạch chưa biết thì từ đồ thị viết biểu thức của các đoạn mạch đã cho, sau đó dùng phương pháp số phức để tìm điện áp của phần đoạn mạch chưa biết.
Ví dụ 16. Đăt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ (cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L) thì điện áp tức thời hai đầu mạch AB (u) và hai đầu đoạn mạch AM (UAM) mô tả bởi đồ thị như hình vẽ, dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng 1 A. Tính L.
A. L = 0,5/π (H). B. L= 1/π(H). C. L= 1,5/π (H). D. L = 2π (H).
Hướng dẫn
+ Biên độ:
Vì thời gian đi từ đến biên dương là T/8:
Đồ thị uAM cắt trục tung ở và tại đó đồ thị đang đi lên nên:
Đồ thị u cắt trục tung ở và tại đó đồ thị đang đi xuống nên:
Dùng phương pháp số phức:
Chọn D.
Chú ý: Nếu bài toán cho đồ thị của hai điện áp bắt chéo của mạch LRC thì từ đồ thị viết biếu thức của các đoạn mạch đã cho, sau đỏ dùng phương pháp giản đồ véc tơ chung gốc để tìm điện áp hiệu dụng.
Ví du 17. Đăt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN (đường 1) và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB (đường 2) như hình vẽ. Tìm số chỉ của vôn kế lí tưởng.
A. 240 V. B. 300 V. C. 150 V. D. 200 V.
Hướng dẫn
Biên độ: V.
Vì thời gian đi từ uAN = 0 đến biến dương là T/4 nên: T/4 = 0,5 ms→T = 2ms→ = 1000π (rad/s).
Đồ thị uAN cắt trục tung ở biên dương nên:
Đồ thị uMB cắt trục tung ở uMB = 0 và tại đó đồ thị đang đi lên nên:
Vì mạch điện có R nằm giữa đồng thời liên qua đến điện áp bắt chéo ( ) nên ta dùng phương pháp véc tơ buộc (chung gốc) để tổng hợp các véc tơ điện áp đó:
Hệ thức lượng:
Chọn A
Ví du 18. Cho mạch điện như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm có. Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và B là (V). Điện trở các dây nối rất nhỏ. Khi K mở hoặc đóng, thì đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng là im (đường 1) và iđ (đường 2) được biểu diễn như hình bên. Giá trị của R bằng :
A. 100. B.
C. D.
Hướng dẫn
Từ đồ thị viết được biểu thức:
sớm pha hơn im là π/2.
Tổng trở khi mở và đóng k:
Với bài toán đóng mở khóa k làm mất L hoặc C chúng ta nên dùng phươmg pháp giản đồ véc tơ nối đuôi liên quan đến tổng trở.
Dùng hệ thức lượng trong tam giác vuông ABN (vì id sớm hơn im là π/2):
Chọn D.
Ví du 19. (THPTQG − 2017) Đặt điện áp (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB. Hình bên là sơ đồ mạch điện và một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp uMB giữa hai điểm M, B theo thời gian t khi k mở và khi k đóng. Biết điện trở R = 2r. Giá trị của u là
A. 193,2 V. B. 187,1 V. C. 136,6 V. D. 122,5V
Hướng dẫn
* Từ đồ thị uMB khi k đóng sớm pha hơn uMB khi k mở là 60°, nhưng giá trị hiệu dụng trong hai trường hợp đều là
Suy ra:
Chọn D.
Chú ý: Trong những năm gần đây, một số bài toán khó có sự kết hợp đồ thị với hộp kín. Với ý tưởng cho đồ thị để viết biểu thức, từ biếu thức dùng số phức đế xác định điện áp hoặc các đại lượng liên quan.
Ví du 20. (ĐH − 2014) 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, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL và 3ZL = 2ZC. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB như hình vẽ. Điệp áp hiệu dụng giữa hai điểm M và N là
A. 173V. B. 86 V. C. 122 V. D. 102 V.
Hướng dẫn
Chu kỳ:
Biểu thức:
Vì uMB sớm hơn uAN là: tương đương về pha là π/3 nên:
Từ điều kiện: từ đó suy ra:
Chọn B
Ví du 21. Đăt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp (hình vẽ). Biết tụ điện có dung kháng ZC, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL và 3ZC = 2ZL. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời 1 gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB như hỉnh vẽ. Điệp áp hiệu dụng giữa hai điểm M và N gần nhất giá trị nào sau đây?
A. 150 V. B. 80V. C. 220V. D. 100 V.
Hướng dẫn
Chu kỳ:
Biểu thức:
Vì uMB sớm hơn uAN là T/12 tương đương về pha là π/6 nên:
Từ điều kiện: từ đó suy ra:
Chọn D.
3. Cho đồ thị đường sin thời gian và đường sin không gian trong quá trình truyền sóng
Từ phương trình sóng: ta nhận thấy, u vừa phụ thuộc t vừa phụ thuộc λ.
Nếu cố định x = x0 thì u chỉ phụ thuộc t và đồ thị u theo t gọi là đuờng sin thời gian.
Nếu cố định t = t0 thì u chi phụ thuộc x và đồ thị u theo x gọi là đường sin không gian.
Khi sóng lan truyền thì các phần tử thuộc “sườn trước đi lên” còn các phần tử thuộc “sườn sau đi xuống”.
Chú ý: Sự tương đương giữa đường sin không gian và vòng tròn lượng giác.
Ví du l. Một sóng ngang truyền trên mặt nước có tần số 10 Hz tại một thời điểm nào đó một phần mặt nước có dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ các vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng của D là 45 cm và điểm C đang từ vị trí cân bằng đi xuống. Xác định chiều truyền cùa sóng và tốc độ truyền sóng.
A. Từ E đến A, v = 6 m/s. B. Từ E đến A, v = 8 m/s.
C. Từ A đến E, v = 6 cm/s. D. Từ A đến E, v = 10 m/s
Hướng dẫn
Vì điểm C từ vị trí cân bằng đi xuống nên cả đoạn BD đang đi xuống (BD là sườn sau). Do đó, AB đi lên (AB là sườn trước), nghĩa là sóng truyền E đến A.
Đoạn AD = 3λ/4 => 45 = 3λ/4 => λ = 60 cm = 0,6 m => v = λf = 8 m/s => Chọn A.
Ví du 2. Hình bên biểu diễn một sóng ngang đang truyền về phía phải, P và Q là hai phần tử thuộc môi trường sóng truyền qua. Hai phần tử P và Q chuyến động như thế nào ngay tại thời điểm đó?
A. Cả hai chuyển động về phía phải.
B. P chuyển động xuống còn Q thì lên.
C. P chuyển động lên còn Q thì xuống.
D. Cả hai đang dừng lại.
Hướng dẫn
Điểm Q thuộc sườn trước nên Q đi lên. Điểm P thuộc sườn sau nên P đi xuống
→ Chọn B.
Ví du 3. Một sóng ngang truyền trên một sợị dây với chu kì T, theo chiều từ trái sang phái. Tại thời điểm t điểm P có li độ bằng không, còn điểm Q có li độ âm và có giá trị cực đại (xem hình vẽ). Vào thời điểm t + T/4 vị trí và hướng chuyển động của P và Q sẽ như thế nào?
A. Điểm Q vị trí cân bẳng đi xuông và điểm P đứng yên.
B. Điểm Q vị trí cân bằng đi xuống và P có li độ cực đại dương.
C. Điểm Q có li độ cực đại dương và điểm P ở vị trí cân bằng đi lên.
D. Điểm Q có độ cực đại âm và điểm P vị trí cân bằng đi xuống.
Hướng dẫn
Điểm Q đang ở vị trí cân bằng và thuộc sườn trước nên Q từ vị trí cân bằng đi lên và sau T/4 điểm Q sẽ lên đến vị trí cao nhất.
Điểm P thuộc hõm sóng nên sau T/4 điểm P sẽ lên đến vị trí cân bằng và có xu hướng đi lên
→ Chọn B.
Ví du 4. Ba sóng A, B và C truyền được 12 m trong 2,0 s qua cùng một môi trường thể hiện như trên đồ thị. Chu kỳ của sóng A là
A. 0,25 s. B. 0,50 s. C. 1,0 s. D. 2,0 s.
Hướng dẫn
Từ đồ thị ta thấy, trong thời gian 2,0 s sóng A truyền được 4 bước sóng, tức là:
2 s = 4TA → TA = 0,5 s → Chọn B.
Ví du 5. Một sóng cơ lan truyền dọc theo trục Ox với phương trình có dạng
. Trên hỉnh vẽ, đường 1 là hình dạng sóng ở thời điểm t và đường 2 là hình dạng sóng ở thời điểm trước đó 1/12 s. Phương trình sóng là
A. u = 2cos( 10πt – 2πx/3) cm.
B. u = 2cos(8πt − πx/3) cm.
C. u = 2cos(8πt + 7π/3) cm.
D. u = 2cos(10πt+ 2πx) cm.
Hướng dẫn
Trong khoảng thời gian 1/12 s phần tử của môi trường đi từ li độ A/2 đến li độ A rồi trở về li đô A/2:
Từ đồ thị dễ thấy
Phương trình sóng viết lại:
Chọn B
Ví du 6. Môt sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 (đường nét đứt) và t2 = t1 + 0,1 (s) (đường liền nét). Tại thời điểm t2, hãy tính vận tốc của điểm N, điểm M có tọa độ xM = 30 cm và điểm P có tọa độ xP = 60 cm?
Hướng dẫn
Từ hình vẽ ta thấy: Biên độ sóng A = 4 cm. Từ 30 cm đến 60 cm có 6 ô nên chiều dài mỗi ô là (60 − 30)/6 = 5 cm. Bước sóng bằng 8 ô nên λ = 8.5 = 40 cm. Trong thời gian 0,1 s sóng truyền đi được 3 ô theo phương ngang tương ứng quãng đường 15 cm nên tốc độ truyền sóng
Chu kì sóng và tần số góc: (rad/s).
Tại thời điểm t2: điểm N qua vị trí cân bằng và nằm ở sườn trước nên nó đang đi lên với tốc độ cực đại, tức là vận tốc của nó dương và có độ lớn cực đại:
Điểm M thuộc sườn trước (vM > 0) và MN = 5 cm nên:
Điểm P thuộc đoạn sườn sau và PN = 25cm
Ví du 7. Sóng dừng trẽn sợi dây đàn hồi OB chiều dài L mô tả như hình bên. Điểm O trùng với gốc tọa độ của trục tung. Sóng tới điểm B có biên độ A. Thời điểm ban đầu hình ảnh sóng là đường (1), sau thời gian Δt và 5Δt thì hình ảnh sóng lần lượt là đường (2) và đường (3). Tốc độ truyền sóng là v. Tốc độ dao động cực đại của điểm M là
A. B. C. D.
Hướng dẫn
Vì trên dây có hai bụng sóng nên: L = 2λ/2 = vT
→ T = L/v.
Theo bài ra:
.
Vì sóng vừa tuần hoàn theo thời gian với chu kì T vừa tuần hoàn theo không gian với khoảng cách lặp λ nên
Biên độ sóng tại M:
Tốc độ dao động cực đại của điểm M:
Chọn C.
Ví du 8. Trên một sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định đang có sóng dừng với tần Số f xác định. Gọi M, N và P là ba điểm trên dây có vị trí cân bằng cách B lần lượt là 4 cm, 6 cm và 38 cm. Hình vẽ mô tả hình dạng sợi dây tại thời điểm t1 (đường 1) và (đường 2). Tại thời điểm t1 li độ của phần tử dây ở N bằng biên độ của pần tử dây ở M và tốc độ của phần tử dây ở M là 60 cm/s. Tại thời điểm t2 vận tốc của phần từ dây ở P là:
A. B. C. D.
Hướng dẫn
Bước sóng
Biểu thức sóng dừng khi chọn nút làm gốc:
* Điểm N là bụng vì cách nút B là
* Biên độ tại M:
* Tại hai điểm P, M cùng 1 thời điểm:
* Tại cùng 1 điểm M ở hai thời điểm:
Vì nên tại thời điểm t1 điểm N có li độ và đang đi xuống
Tức là tại thời điểm t1 pha của M và N là và pha tại thời điểm t2 là:
Chọn D.
4. Cho đồ thị của các đại lượng không điều hòa
Từ các điểm đặc biệt (cực đại, cực tiểu, điểm cắt..) trên đồ thị phối hợp với mối liên hệ của đại lượng đặc trưng để lập ra các phương trình liên hệ.
Ví du l. Đăt môt điên án (U0. ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Cho biết R = 100, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Hình bên là 3 đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch theo độ tự cảm L. Dung kháng của tụ điện là
A. 100 B.
C. D.
Hướng dẫn
Công suất
Chọn B
Ví du 2. Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = U0cosωt(V) với ω thay đổi. Đồ thị sự phụ thuộc của cường độ dòng điện hiệu dụng vào ω như hình vẽ ω = 400π (rad/s), L = 0,75/π. Tính R.
A. 150 B. 160
C. 200 D. 100 .
Hướng dẫn
Từ đồ thị suy ra, hai giá trị của ω là ω2 và ω1 thì
Chọn A.
Ví du 3. (QG − 2015) Lần lượt đặt điện áp (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu của đoạn mạch X và vào hai đầu của đoạn mạch Y; với X và Y là các đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Trên hình vẽ, PX và PY lần lượt biểu diễn quan hệ công suất tiêu thụ của X với Cũ và của Y với co. Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu đoạn mạch AB gồm X và Y mắc nối tiếp. Biết cảm kháng của hai cuộn cảm thuần mắc nối tiếp (có cảm kháng ZL1 và ZL2) là ZL = ZL1 + ZL2 và dung kháng của hai tụ điện mắc nối tiếp (có dung kháng ZC1 và ZC2) là ZC = ZC1 + ZC2. Khi , công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 14 W. B. 10 W. C. 22 W. D. 18 W.
Hướng dẫn
* Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X:
+ Khi (Mạch X cộng hưởng)
+ Khi
* Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch Y:
+ Khi (Mạch Y cộng hưởng)
+ Khi
Khi X nối tiếp Y và thì công suất tiêu thụ:
Chọn C.
Ví du 4. Cho hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng cùng song song với trục Ox. Vị trí cân bằng của mỗi vật nằm trên đường thẳng vuông góc với trục Ox tại O. Trong hệ trục vuông góc xOv, đường (1) là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 1, đường (2) là đồ thị biểu diễn muối quan hệ giữa vận tốc và li độ của vật 2 (hình vẽ). Biết trong quá trinh dao động lực kéo về cực đại tác dụng lên vật 1 gấp 9 lần lực kéo về cực đại tác dụng lên vật 2. Tỉ số giữa khối lượng của vật 2 với khối lượng của vật 1 là
A. 1/3. B. 3. C. 1/27. D. 27.
Hướng dẫn
* Từ
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài l. Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của từ thông qua một vòng dây dẫn. Nếu cuộn dây có 200 vòng dây dẫn thì biểu thức suất điện động tạo ra bởi cuộn dây:
A. e = 80πsin(20πt + 0,5π) V. C. e = 200cos(20πt + 0,5π) V.
B. e = 200cos20(20πt + 0,5π) V D. e = 200sin(20πt)V.
Bài 2: Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa với phương trình x = Acosωt. Đồ thị biểu
Biểu diễn động năng Wđ và thế năng Wt của con lăc theo thời gian nhu hình vẽ. Tính ω.
A. π (rad/s). B. 2π (rad/s). C. 0,5π (rad/s). D. 4π (rad/s).
Bài 3. Môt đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa một trong ba phần tử điện: điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm, tụ điện. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự biến đổi theo thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch điện đó. Đoạn mạch điện này chứa
A. tụ điện.
B. điện hở thuần
C. cuộn cảm thuần.
D. cuộn cảm có điện trở.
Bài 4. Môt đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa một trong ba phân tử điện: điện hờ thuân, cuộn dây thuần cảm, tụ điện. Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự biến đổi theo thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch điện đó. Đoạn mạch điện này chứa
A. tụ điện.
B. điện trở thuần
C. cuộn cảm thuần.
D. cuộn cảm có điện trở.
Bài 5. Cho mạch điện như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm có. Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và B là u = 100 cos(100πt + φ) (V). Điện trở các dây nối rất nhỏ. Khi K mở hoặc đóng, thì đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian toong ứng là im (đường 1) và iđ (đường 2) được biểu diễn như hình bên. Giá trị của R bằng:
A. 100Ω. B. 50 Ω.
C. 100 Ω. D. 50Ω.
Bài 6: Đăt vào hai đầu đoạn mạch điện một điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt + φ) (V). Nếu mạch điện chứa RC thì dòng điện trong mạch là i1 . Nếu mạch điện chứa RLC thì dòng điện trong mạch i2. Hình vẽ là đồ thị phụ thuộc vào thời gian của i1 (đường 1) và i2 (đường 2). Biểu thức của điên áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là:
A. u = U0cos(100πt + π/12) V.
B. u = U0cos(100πt/3 − π/12) V.
C. u = U0cos(100πt − π/12) V.
D. u = U0cos(100πt/3 + π/12) V.
Bài 7.Cho mạch điện xoay chiều AB theo thứ tự cuộn dây thuần cảm, điện trở thuần R, tụ điện C mắc nối tiếp. M là điểm giữa L và R, N là điểm giữa R và C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt + φ) (V) thì điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AN (đường 1) và MB (đường 2) có đồ thị phụ thuộc thời gian như hình vẽ. R = 25 Ω. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng:
A. 3A B. A.
C. A. D. 4A.
Bài 8. Cho mạch điện xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM và MB ghép nối tiếp, AM gồm R1 nối tiếp tụ điện C, MB gồm R2 nối tiếp với cuộn dây thuần cảm. Biết R1 = ZC. Đồ thị UAM (đường 1) và UMB (đường 2) như hình vẽ. Tính hệ số công suất của toàn mạch
A. 0.71. B. 0,5.
C. 0,85. D. 0,99.
Bài 9. Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm một điện trở thuần R mắc nối tiếp với một hộp X, R = 25 Ω. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều ổn định có f = 50 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng I = 2 A. Đồ thị UR và UAB phụ thuộc thời gian như hình vẽ. Tính công suất tiêu thụ mạch X.
A. 100 W. B. 200 W.
C. 50 W. D. 150 W.
Bài 10. Mach dao động LC có C =100pF Tại thời điểm t = 0, điện tích cực đại của tụ Q0 = 8.10−10 và đồ thị dao động của q cho như hình vẽ. Lấy π2 = 10. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch và giá trị của L là:
A. i = 80πcos(106πt + π/2) mA và L = 1 mH.
B. i = 0,8πcos(2.106πt + π/2) mA và L = 1 mH.
C. i = 8πcoss(106πt + π/2) mA và L = 0,01 mH.
D. i = 80πcos(106πt + π/2) mA và L = 1 pH.
Bài 11.Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu điện thế ở đầu ra của một máy phát dao động. Tần số của máy phát dao động bằng:
A. 0,5 MHz. B. 1 MHz.
C. 0,75 MHz. D. 2,5 MHz.
Bài 12. Cho mạch điện như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm có. Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và B là u = 200cos(100πt + φ) (V). Điện trở các dây nối rất nhỏ. Khi K mở hoặc đóng, thì đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng là im (đường 1) và iđ (đường 2) được biểu diễn như hình bên. Giá trị của R bằng:
A. 100 Ω. B. 50 Ω.
C. 100 Ω. D. 50 Ω.
1.B
2.A
3.A
4.D
5.B
6.B
7.A
8.D
9.A
10.A
11.B
Nhận xét
Đăng nhận xét
Bạn có muốn Tải đề thi thử File Word, Thi Trắc nghiệm Online Free, hay Luyện thi THPT Môn Vật lí theo Chủ đề không? Hãy để lại ý kiến trao đổi nhé.