Trắc nghiệm Bài 8. Điện năng và công suất điện - Vật Lí 11

Làm bài tập
Câu hỏi 1 :

Hai điện trở mắc song song vào nguồn điện nếu \({R_1} < {R_2}\) và \({R_{12}}\)  là điện trở tương đương của hệ mắc song song thì:

  • A

    R12 nhỏ hơn cả R1và R2.Công suất tiêu thụ trên R2 nhỏ hơn trên R1.

  • B

    R12 nhỏ hơn cả R1và R2.Công suất tiêu thụ trên R2 lớn hơn trên R1.

  • C

    R12 lớn hơn cả R1 và R2.

  • D

    R12 bằng trung bình nhân của R1

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức xác định điện trở của mạch khi mắc song song: \(\frac{1}{{{R_{//}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}\)

+ Hiệu điện thế trên các tải mắc song song bằng nhau: \({U_1} = {U_2}\)

+ Vận dụng biểu thức tính công suất tiêu thụ: \(P = UI = {I^2}R = \frac{{{U^2}}}{R}\)

Lời giải chi tiết :

Ta có:

+ \(\frac{1}{{{R_{//}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} \to {R_{12}} = {R_{//}} < {R_1},{R_2}\)

+ \({U_1} = {U_2} \leftrightarrow {I_1}{R_1} = {I_2}{R_2} \to {I_1} = \frac{{{R_2}}}{{{R_1}}}{I_2} > {I_2}\) (do \({R_2} > {R_1}\) )

+ Công suất tiêu thụ: \(P = {I^2}R \to \left\{ \begin{array}{l}{P_1} = I_1^2{R_1} = \frac{{R_2^2}}{{{R_1}}}I_2^2 = \frac{{{R_2}}}{{{R_1}}}{P_2}\\{P_2} = I_2^2{R_2}\end{array} \right. \to {P_1} > {P_2}\)

  (do \({R_2} > {R_1}\) )

- Cách khác:

Ta có:  $P = \frac{{{U^2}}}{R}$ => P tỉ lệ nghịch với điện trở R

${R_2} > {R_1} \to {P_2} < {P_1}$

Câu hỏi 2 :

Hai bóng đèn có công suất định mức là \({P_1} = 25W\), \({P_2} = 100W\) đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế \(110V\). Khi mắc nối tiếp hai đèn này vào hiệu điện thế 220V thì:

  • A

    đèn 1 sáng yếu, đèn 2 quá sáng dễ cháy

  • B

    đèn 2 sáng yếu, đèn 1 quá sáng dễ cháy

  • C

    cả hai đèn sáng yếu

  • D

    cả hai đèn sáng bình thường

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức \(P = UI = {I^2}R\)

Lời giải chi tiết :

+ Khi ở hiệu điện thế 110V, hai bóng đèn hoạt động bình thường, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}{I_{dm1}} = \frac{{{P_1}}}{{110}} = 0,227A\\{I_{dm2}} = \frac{{{P_2}}}{{110}} = 0,91A\end{array} \right.\)

Điện trở của hai bóng đèn: \(\left\{ \begin{array}{l}{R_1} = \frac{{{P_1}}}{{I_1^2}} = 484\Omega \\{R_2} = \frac{{{P_2}}}{{I_2^2}} = 121\Omega \end{array} \right.\)

+ Khi mắc nối tiếp hai đèn vào, điện trở của toàn mạch: \(R = {R_1} + {R_2} = 484 + 121 = 605\Omega \)

Cường độ dòng điện qua hai bóng đèn: \(I = \frac{U}{R} = \frac{{220}}{{605}} = 0,364A\)

Nhận thấy: \(\left\{ \begin{array}{l}I > {I_1}\\I < {I_2}\end{array} \right.\) => đèn 1 quá sáng dễ cháy, đèn 2 sáng yếu

Câu hỏi 3 :

Khi một tải R nối vào nguồn suất điện động \(\xi \)  và điện trở trong r, thấy công suất mạch ngoài cực đại thì:

  • A

    \(\xi = IR\)

  • B

    \(r = R\)

  • C

    \({P_R} = \xi I\)

  • D

    \(I = \dfrac{\xi }{r}\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = {I^2}R\)

+ Vận dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \frac{E}{{R + r}}\)

+ Áp dụng bất đẳng thức cosi

Lời giải chi tiết :

Công suất mạch ngoài : \(P = {R_N}{I^2} = {\rm{ }}{R_N}.{\left( {\dfrac{E}{{{R_N} + r}}} \right)^2}\, = \,\dfrac{{{E^2}}}{{{{\left( {\sqrt {{R_N}}  + \dfrac{r}{{\sqrt {{R_N}} }}} \right)}^2}}}\)

Để \(P = {P_{Max}}\)  thì \(\left( {\sqrt {{R_N}}  + \dfrac{r}{{\sqrt {{R_N}} }}} \right)\) nhỏ nhất.

Theo BĐT Cô-si thì :

\(\left( {\sqrt {{R_N}} + \dfrac{r}{{\sqrt {{R_N}} }}} \right) \ge 2\sqrt r \)

Dấu “=” xảy ra khi \(\sqrt {{R_N}} \, = \,\dfrac{r}{{\sqrt {{R_N}} }}\,\, \Rightarrow \,{R_N}\, = \,r\)

Khi đó: \(P = {P_{{\rm{max}}}} = \dfrac{{{E^2}}}{{4r}}\)

Câu hỏi 4 :

Một đèn ống loại 40 W được chế tạo để có công suất chiếu sáng bằng đèn dây tóc loại 100 W. Hỏi nếu sử dụng đèn ống này trong trung bình mỗi ngày 5 giờ thì trong 30 ngày sẽ giảm được bao nhiêu tiền điện so với sử dụng đèn dây tóc nói trên. Biết giá tiền điện là  700 đ/kWh.

  • A

    6300 đ

  • B

    14700 đ

  • C

    4900 đ

  • D

    5600 đ

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Áp dụng biểu thức tính điện năng tiêu thụ: \(W = Pt\) khi:

+ Dùng đèn ống

+ Dùng đèn dây tóc

+ So sánh điện năng tiêu thụ giữa 2 loại đèn

Lời giải chi tiết :

+ Điện năng tiêu thụ khi dùng đèn ống: \({W_1} = {\rm{ }}{P_1}.5.30{\rm{ }} = {\rm{ }}6{\rm{ }}kWh\)

+ Điện năng tiêu thụ khi dùng đèn dây tóc: \({W_2} = {\rm{ }}{P_2}.5.30{\rm{ }} = {\rm{ }}15{\rm{ }}kWh\)

=> Tiền điện giảm được: (W2 – W1).700 đ/kWh = 6300 đ.

Câu hỏi 5 :

Một bàn là điện khi được sử dụng với hiệu điện thế $220 V$ thì dòng điện chạy qua bàn là có cường độ dòng điện là $5 A$. Biết giá tiền điện là $700 đ/kWh$.

Câu 5.1

Tính nhiệt lượng mà bàn là toả ra trong $20$ phút.

  • A

    \(Q = 30000\left( J \right)\)

  • B

    \(Q = 6,6\left( {kJ} \right)\)

  • C

    \(Q = 1320000\left( J \right)\)

  • D

    \(Q = 4,84\left( {kJ} \right)\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính nhiệt lượng \(Q = {I^2}Rt = UIt\)

Lời giải chi tiết :

Nhiệt lượng mà bàn là toả ra trong $20$ phút : \(Q = UIt = 220.5.20.60{\rm{ }} = 1320000\left( J \right)\)

Câu 5.2

Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn là này trong $30$ ngày, mỗi ngày sử dụng $20$ phút ?

  • A

    10500 đ

  • B

    5600 đ

  • C

    7700 đ

  • D

    277200 đ

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt lượng do bàn là tỏa ra : \(Q = UIt\)

+ Chuyển J sang kWh : $1KWh = 3600.000 J$

+ Nhân với đơn giá

Lời giải chi tiết :

\(Q = UIt = 220.5.20.60.30 = 39600000{\rm{ }}\left( J \right) = 11\left( {kWh} \right)\)

=> Tiền điện phải trả: $Q.700 đ/kWh = 7700 đ.$

Câu hỏi 6 :

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ :

Biết,  \(E = 6V,{\rm{ }}r = 2\Omega ,{R_1} = 6\Omega ,{\rm{ }}{R_2} = 12\Omega ,{\rm{ }}{R_3} = 4\Omega \)

Câu 6.1

Tính cường độ dòng điện chạy qua \({R_1}\)?

  • A

    $0,4A$

  • B

    $0,6A$

  • C

    $0,3A$

  • D

    $0,2A$

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+ Áp dụng biểu thức tính điện trở khi mắc nối tiếp, song song tính điện trở tương đương của mạch ngoài: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{R_{nt}} = {R_1} + {R_2} + ....{\rm{ }} + {R_n}}\\{\dfrac{1}{{{R_{//}}}} = \dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}} + ... + \dfrac{1}{{{R_n}}}}\end{array}} \right.\)

+ Sử dụng định luật Ôm cho toàn mạch xác định cường độ dòng điện qua mạch chính: \(I = \dfrac{E}{{R + r}}\)

+ Cường độ dòng điện qua R1

Lời giải chi tiết :

+ Ta có: \(\left( {{R_3}nt{\rm{ }}\left( {{R_2}//{R_1}} \right)} \right)\)

\({R_{12}} = \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} = \dfrac{{6.12}}{{6 + 12}} = 4\Omega \)

=> Điện trở tương đương của mạch ngoài là: \(R = {R_3} + {R_{12}} = 4 + 4 = 8\Omega \)

+ Cường độ dòng điện qua mạch chính: \(I = \dfrac{E}{{R + r}} = \dfrac{6}{{8 + 2}} = 0,6A\)

Do \(\left( {{R_3}nt{\rm{ }}\left( {{R_2}//{R_1}} \right)} \right)\), ta suy ra: \(I = {I_3} = {I_{12}} = {I_1} + {I_2}\) 

\( \to {I_1} + {I_2} = 0,6A\)

Ta lại có:

\(\begin{array}{l}{U_1} = {U_2} \leftrightarrow {I_1}{R_1} = {I_2}{R_2}\\ \leftrightarrow {I_1}6 = {I_2}12 \to {I_1} = 2{I_2}\end{array}\)

=> Cường độ dòng điện chạy qua \({R_1}\) là: \({I_1} = \dfrac{{0,6}}{{1 + \dfrac{1}{2}}} = 0,4A\)

Câu 6.2

Tính công suất tiêu thụ điện năng trên R3?

  • A

    \({P_3} = 0,81W\)

  • B

    \({P_3} = 0,09W\)

  • C

    \({P_3} = 1,44W\)

  • D

    \({P_3} = 4,32W\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính công suất tiêu thụ: \(P = {I^2}R\)

Lời giải chi tiết :

Ta có: cường độ dòng điện qua $R_3$ là $I_3 = I =0,6A$

=> Công suất tiêu thụ điện năng trên \({R_3}\) là: \({P_3} = I_3^2.{R_3} = {0,6^2}.4 = 1,44W\)

Câu 6.3

Tính công của nguồn sản ra trong 5 phút?

  • A

    A = 1008 J

  • B

    A = 1800 J

  • C

    A = 1000 J

  • D

    \(A = 1080{\rm{ }}J\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính công của nguồn điện: \(A = EIt\)

Lời giải chi tiết :

Ta có cường độ dòng điện $I=0,6A$ (Tính được ở các câu trên)

=> Công của nguồn điện sản ra trong $5$ phút: \(A = EIt = 6.0,6.5.60 = 1080{\rm{ }}J\)

Câu hỏi 7 :

Một nguồn điện có suất điện động \(E = 6{\rm{ }}V\), điện trở trong \(r = 2\Omega \), mạch ngoài có điện trở R.

Câu 7.1

Tính R để công suất tiêu thụ mạch ngoài là 4W?

  • A

    \({R_1} = 1\Omega ;{R_2} = 4\Omega \)

  • B

    \(R = 1\Omega \)

  • C

    \(R = 4\Omega \)

  • D

    Không có giá trị nào của R

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = {I^2}R\)

+ Vận dụng biểu thức định luật ôm: \(I = \dfrac{E}{{R + r}}\)

Lời giải chi tiết :

Công suất tiêu thụ mạch ngoài: \(P = R.{I^2} = {\rm{ }}R.\dfrac{{{E^2}}}{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}}\) khi \(P = 4W\) thì

\(4 = R.\dfrac{{{6^2}}}{{{{\left( {R + 2} \right)}^{2\,}}}}\,\, \to \left[ \begin{gathered}
R = 1\Omega \hfill \\
R = 4\Omega \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Câu 7.2

Với giá trị nào của R thì công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn nhất?

  • A

    \(R = 1\Omega \)

  • B

    \(R = 1,5\Omega \)

  • C

    \(R = 2\Omega \)

  • D

    \(R = 2,5\Omega \)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính công suất tiêu thụ: \(P = {I^2}R\)

+ Vận dụng biểu thức định luật Ôm: \(I = \dfrac{E}{{R + r}}\)

+ Áp dụng bất đẳng thức Cosi

Lời giải chi tiết :

Ta có: :  \(P = R.{I^2} = R.{\left( {\dfrac{E}{{R + r}}} \right)^2}\, = \,\dfrac{{{E^2}}}{{{{\left( {\sqrt R  + \dfrac{r}{{\sqrt R }}} \right)}^2}}}\)

Để \(P = {P_{Max}}\)  thì \(\left( {\sqrt R  + \dfrac{r}{{\sqrt R }}} \right)\) nhỏ nhất.

Theo BĐT Cô-si thì :

 \(\left( {\sqrt R  + \dfrac{r}{{\sqrt R }}} \right) \ge 2r\) 

Dấu “=” xảy ra khi \(\sqrt R \, = \,\dfrac{r}{{\sqrt R }}\,\, \Rightarrow \,{R_N}\, = \,r\, = \,2\Omega \)

Khi đó:

\(P = {P_{Max}} = \dfrac{{{E^2}}}{{4r}} = \dfrac{{{6^2}}}{{4.2}}\, = \,4,5{\rm{W}}\)

Vậy với \(R = 2\Omega \) thì công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn nhất.

Câu hỏi 8 :

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Biết, \(E = 15V,r = 1\Omega ,{R_1} = 2\Omega \), R là biến trở

Tìm R để công suất tiêu thụ trên R là cực đại? Tính giá trị công suất cực đại khi đó?

  • A

    \(R = \dfrac{2}{5}\Omega ,{P_{{\rm{max}}}} = 37{\rm{W}}\)

  • B

    \(R = \dfrac{2}{3}\Omega ,{P_{{\rm{max}}}} = 37,5{\rm{W}}\)

  • C

    \(R = \dfrac{2}{7}\Omega ,{P_{{\rm{max}}}} = 37,7{\rm{W}}\)

  • D

    \(R = \dfrac{2}{9}\Omega ,{P_{{\rm{max}}}} = 38{\rm{W}}\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính công suất tiêu thụ trên R : \(P = {I^2}R = \dfrac{{{U^2}}}{R}\)

+ Vận dụng biểu thức tính cường độ dòng điện : \(I = \dfrac{E}{{R + r}}\)

+ Áp dụng bất đẳng thức cosi

Lời giải chi tiết :

Ta có: PR = \(\dfrac{{{U^2}}}{R}\)

Mặt khác: \({U_R} = {\rm{ }}I.{R_N} = \dfrac{E}{{\dfrac{{{R_1}.R}}{{{R_1} + R}} + r}}.\dfrac{{{R_1}.R}}{{{R_1} + R}}\, = \,\dfrac{{30R}}{{3R + 2}}\).

Vậy:  \({P_R} = \dfrac{{900{R^2}}}{{{{\left( {3R + 2} \right)}^2}.R}}\, = \,\dfrac{{900}}{{{{\left( {3\sqrt R  + \dfrac{2}{{\sqrt R }}} \right)}^2}}}\,\)

Theo BĐT Cô-si, ta có : \(\left( {3\sqrt R  + \dfrac{2}{{\sqrt R }}} \right)\, \ge \,2\sqrt 6 \), dấu \('' = ''\) xảy ra khi : \(\left( {3\sqrt R  = \dfrac{2}{{\sqrt R }}} \right)\) hay \(R=\dfrac{2}{3}\Omega \).

Vậy :  \({P_{RMax}} = \dfrac{{900}}{{{{\left( {2\sqrt 6 } \right)}^2}}}\, = \,37,5{\rm{W}}\)

Câu hỏi 9 :

 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Biết. E = 16 V, r = 2\(\Omega \), R1 = 3\(\Omega \), R2 = 9\(\Omega \).

Đ1 và Đ2 là  2 đèn giống nhau. Vôn kế chỉ 3V, điện trở vôn kế rất lớn.

Câu 9.1

Tìm điện trở mỗi đèn.

  • A

    \({R_D} = 6\Omega \)

  • B

    \({R_D} = 16\Omega \)

  • C

    \({R_D} = 9\Omega \)

  • D

    \({R_D} = 19\Omega \)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức khi mắc nguồn song song : \(\left\{ \begin{array}{l}{E_b} = E\\{r_b} = \frac{r}{n}\end{array} \right.\)

+ Áp dụng biểu thức định luật Ôm : \(I = \frac{{{E_b}}}{{R + {r_b}}}\)

+ Vận dụng biểu thức : \(I = \frac{U}{R}\)

Lời giải chi tiết :

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn :

\({E_b} = E = 16V\) và  \({r_b} = \frac{r}{2}\, = \,1\Omega \)

- Cường độ dòng điện qua mạch chính :

\(I\, = \,\frac{{{E_b}}}{{{R_1} + {R_{D12}} + {R_2} + {r_b}}}\, = \,\frac{{16}}{{13 + \frac{{{R_D}}}{2}}}\)

Mặt khác, ta có :

 \(I = \,\frac{{{U_V}}}{{{R_{D12}}}}\, = \,\frac{3}{{\frac{{{R_D}}}{2}}} \to {R_D} = 6\Omega \)

Câu 9.2

Hai đèn sáng như thế nào biết công suất định mức của mỗi đèn là 6W.

  • A

    Sáng mạnh hơn

  • B

    Vẫn sáng như bình thường

  • C

    Sáng mờ hơn

  • D

    Không xác định được

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính công suất suy ra hiệu điện thế : \(P = \frac{{{U^2}}}{R}\)

Lời giải chi tiết :

Hiệu điện thế định mức của mỗi đèn :

 \({U_{dm}} = \sqrt {{P_{dm}}.{R_D}} \, = \,\sqrt {6.6\,} \, = \,6V\).

Mà \({U_V} = {\rm{ }}3V < {U_{dm}}\)  nên đèn sáng mờ hơn.

Câu 9.3

Thay vôn kế bằng 1 ampe kế  có Ra = 0. tính cường độ dòng điện qua ampe kế ?

  • A

    \(I = 1,23A\)

  • B

    \(I = 1,2A\)

  • C

    \(I = 1,3A\)

  • D

    \(I = 1,25A\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

khi thay vôn kế bằng ampe kế thì dòng điện không qua 2 đèn mà chỉ qua ampe kế

Lời giải chi tiết :

Ta có, khi thay vôn kế bằng ampe kế thì dòng điện không qua 2 đèn mà chỉ qua ampe kế, số chỉ ampe kế lúc này là :

\(I\, = \,\frac{{{E_b}}}{{{R_1} + {R_2} + {r_b}}}\, = \,1,23A\)

 

Câu hỏi 10 :

Cho mạch điện như hình vẽ:

Biết \(r = 3\Omega \), \({R_1},{R_2}\) là một biến trở. \(U = 12V\)

Câu 10.1

Điều chỉnh biến trở \({R_2}\) để cho công suất trên nó là lớn nhất, khi đó công suất trên \({R_2}\) bằng 3 lần công suất trên \({R_1}\). Tìm \({R_1}\)?

  • A

    \(2\Omega \)

  • B

    \(6\Omega \)

  • C

    \(1,5\Omega \)

  • D

    \(8\Omega \)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính điện trở tương đương

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)

+ Vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = \dfrac{{{U^2}}}{R}\)

+ Áp dụng BĐT Cosi

Lời giải chi tiết :

Ta có: \(rnt\left[ {{R_1}//{R_2}} \right]\)

\({R_{AB}} = \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}\)

\( \Rightarrow \) Điện trở toàn mạch: \(R = r + {R_{AB}} = r + \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} = \dfrac{{{R_2}\left( {r + {R_1}} \right) + r{R_1}}}{{{R_1} + {R_2}}}\)

+ Dòng điện mạch chính: \(I = \dfrac{U}{R} = \dfrac{{U\left( {{R_1} + {R_2}} \right)}}{{{R_2}\left( {r + {R_1}} \right) + r{R_1}}}\)

+ Từ hình vẽ, ta có: \({U_2} = {U_{AB}} = I.{R_{AB}} = \dfrac{{U{R_1}{R_2}}}{{{R_2}\left( {r + {R_1}} \right) + r{R_1}}}\)

+ Công suất trên \({R_2}\): \({P_2} = \dfrac{{U_2^2}}{{{R_2}}} = \dfrac{{{U^2}R_1^2{R_2}}}{{{{\left[ {{R_2}\left( {r + {R_1}} \right) + r{R_1}} \right]}^2}}} = \dfrac{{{U^2}R_1^2}}{{{{\left[ {\sqrt {{R_2}} \left( {r + {R_1}} \right) + \dfrac{{r{R_1}}}{{\sqrt {{R_2}} }}} \right]}^2}}}\)

Theo BDT Cosi ta có: \(\sqrt {{R_2}} \left( {r + {R_1}} \right) + \dfrac{{r{R_1}}}{{\sqrt {{R_2}} }} \ge 2\sqrt {\left( {r + {R_1}} \right){R_1}} \)

Vậy công suất cực đại trên \({R_2}\) là: \({P_2} = \dfrac{{{U^2}R_1^2}}{{4\left( {r + {R_1}} \right)r{R_1}}} = \dfrac{{{U^2}{R_1}}}{{4\left( {r + {R_1}} \right)r}}\)

Khi \({P_{{2_{max}}}}\) thì \(\sqrt {{R_2}} \left( {r + {R_1}} \right) = \dfrac{{r{R_1}}}{{\sqrt {{R_2}} }} \Rightarrow {R_2} = \dfrac{{r{R_1}}}{{\left( {r + {R_1}} \right)}}\)

\( \Leftrightarrow {R_2} = \dfrac{{3{R_1}}}{{3 + {R_1}}}{\rm{         }}\left( 1 \right)\)

+ Mặt khác, theo đầu bài, ta có: \(\dfrac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \dfrac{1}{3} \Leftrightarrow \dfrac{{\dfrac{{U_{AB}^2}}{{{R_1}}}}}{{\dfrac{{U_{AB}^2}}{{{R_2}}}}} = \dfrac{1}{3}\)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{{R_2}}}{{{R_1}}} = \dfrac{1}{3} \Rightarrow {R_1} = 3{R_2}{\rm{        }}\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2) giải ra ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{R_1} = 6\Omega \\{R_2} = 2\Omega \end{array} \right.\)

Câu 10.2

Thay \({R_2}\) bằng một bóng đèn thì đèn sáng bình thường, khi đó công suất trên đoạn mạch AB là lớn nhất. Tính công suất và hiệu điện thế định mức của đèn.

  • A

    \(3W,6V\)

  • B

    \(3W,3V\)

  • C

    \(6W,3V\)

  • D

    \(6{\rm{W}},6V\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Phương pháp giải :

+ Vận dụng biểu thức tính điện trở tương đương

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)

+ Vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = \dfrac{{{U^2}}}{R}\)

+ Áp dụng BĐT Cosi

Lời giải chi tiết :

Thay \({R_2}\) bằng đèn, từ hình vẽ ta có:

+ Cường độ dòng điện mạch chính: \(I = \dfrac{U}{{r + {R_{AB}}}}\)

+ Công suất trên AB: \({P_{AB}} = {I^2}{R_{AB}} = \dfrac{{{U^2}{R_{AB}}}}{{{{\left( {r + {R_{AB}}} \right)}^2}}} = \dfrac{{{U^2}}}{{\dfrac{{{r^2}}}{{{R_{AB}}}} + {R_{AB}} + 2r}}\)

+ Theo BĐT Cosi, ta có: \(\dfrac{{{r^2}}}{{{R_{AB}}}} + {R_{AB}} \ge 2r\)

\( \Rightarrow {P_{A{B_{max}}}} = \dfrac{{{U^2}}}{{2r + 2r}} = \dfrac{{{U^2}}}{{4r}}\)

Khi đó \(r = {R_{AB}} = 3\Omega \)

Mặt khác,

\(\begin{array}{l}{R_{AB}} = \dfrac{{{R_1}{R_D}}}{{{R_1} + {R_D}}} = 3\\ \Leftrightarrow \dfrac{{6{R_D}}}{{6 + {R_D}}} = 3 \Rightarrow {R_D} = 6\Omega \end{array}\)

+ Mặt khác, vì \({R_{AB}} = r\) \( \Rightarrow {U_D} = {U_{AB}} = 0,5U = 6V\)

+ Công suất định mức của đèn: \({P_D} = \dfrac{{U_D^2}}{{{R_D}}} = \dfrac{{{6^2}}}{6} = 6W\)

Câu hỏi 11 :

Hai bóng đèn sợi đốt 12 V – 0,6 A và 12 V – 0,3 A mắc đồng thời vào mạch điện một chiều thấy chúng sáng bình thường. Trong 30 phút, điện năng hai bóng đèn tiêu thụ là

  • A
    \(Q = 9720J\)
  • B
    \(Q = 19440J\)
  • C
    \(Q = 324J\)
  • D
    \(Q = 648J\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Vận dụng biểu thức tính điện năng tiêu thụ: \(Q = UIt\)

Lời giải chi tiết :

Ta có hai đèn sáng bình thường

\( \Rightarrow \) Điện năng hai bóng đèn tiêu thụ trong 30 phút:

\(Q = \left( {{U_1}{I_1} + {U_2}{I_2}} \right)t = \left( {12.0,6 + 12.0,3} \right).30.60 = 19440J\)

Câu hỏi 12 :

Có hai điện trở R1 và R2 (\({R_1} = 2{R_2}\)) mắc nối tiếp với nhau vào hai đầu một đoạn mạch có hiệu điện thế không đổi. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R1 là P1, công suất tỏa nhiệt trên R2 là:

  • A
    \({P_2} = {P_1}\)
  • B
    \({P_2} = 2{P_1}\)
  • C
    \({P_2} = \dfrac{1}{2}{P_1}\)
  • D
    \({P_2} = 4{P_1}\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Công suất tỏa nhiệt trên điện trở: \(P = {I^2}R\)

Lời giải chi tiết :

Hai điện trở mắc song song, công suất tỏa nhiệt trên mỗi điện trở là:

\(\left\{ \begin{array}{l}
{P_1} = {I_1}^2{R_1}\\
{P_2} = {I_2}^2{R_2}\\
{I_1} = {I_2} = I
\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{{{P_2}}}{{{P_1}}} = \dfrac{{{I^2}{R_2}}}{{{I^2}{R_1}}} = \dfrac{{{R_2}}}{{{R_1}}} = \dfrac{1}{2} \Rightarrow {P_2} = \dfrac{1}{2}{P_1}\)

Câu hỏi 13 :

Để loại bóng đèn 120 V – 60 W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế 220 V, người ta mắc nối tiếp với nó điện trở có giá trị là

  • A
    200 Ω.
  • B
    100 Ω.
  • C
    50 Ω.
  • D
    150 Ω.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Cường độ dòng điện: \(I = \dfrac{P}{U}\)

Hiệu điện thế của mạch mắc nối tiếp: \(U = {U_1} + {U_2}\)

Lời giải chi tiết :

Cường độ dòng điện định mức của bóng đèn là:

\({I_{dm}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm}}}} = \dfrac{{60}}{{120}} = 0,5\,\,\left( A \right) = {I_m}\)

Hiệu điện thế trong mạch là: \({U_m} = {U_d} + {U_R} \Rightarrow 220 = 120 + {U_R} \Rightarrow {U_R} = 100\,\,\left( V  \right)\)

\( \Rightarrow R = \dfrac{{{U_R}}}{{{I_m}}} = \dfrac{{100}}{{0,5}} = 200\,\,\left( \Omega  \right)\)

Câu hỏi 14 :

Giả sử hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn có ghi 220 V – 100W đột ngột tăng lên tới 240 V trong khoảng thời gian ngắn. Hỏi công suất điện của bóng đèn khi đó tăng lên hay giảm đi bao nhiêu phần trăm (%) so với công suất định mức của nó ? Cho rằng điện trở của bóng đèn không thay đổi so với khi hoạt động ở chế độ định mức

  • A
    tăng 29%
  • B
    giảm 29%
  • C
    giảm 19%
  • D
    tăng 19%

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Phương pháp giải :

Phương pháp:

Công suất: \(P = UI = \frac{{{U^2}}}{R}\)

Lời giải chi tiết :

Cách giải:

Điện trở của bóng đèn là: \(R = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{{220}^2}}}{{100}} = 484\Omega \)

Khi hiệu điện thế tăng lên tới 240V. Công suất của đèn khi đó là:

\(P' = \frac{{U{'^2}}}{R} = \frac{{{{240}^2}}}{{484}} = 119W\)

→ Công suất này tăng 19% so với công suất định mức: P = 19%.Pđm

Câu hỏi 15 :

Hai bóng đèn có công suất định mức lần lượt là 25W và 100W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110V. Khi mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào mạng điện có hiệu điện thế 220V thì đèn nào sẽ dễ hỏng (cháy)?

  • A
    Đèn 1 dễ cháy
  • B
    Đèn 2 dễ hỏng
  • C
    Hai đèn đều hoạt động bình thường
  • D
    Hai đèn đều dễ cháy

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Phương pháp:

Công suất: \(P = UI = \frac{{{U^2}}}{R}\)

Hệ thức định luật Ôm: \(I = \frac{U}{R}\)

Lời giải chi tiết :

Cách giải:

Cường độ dòng điện định mức qua các bóng đèn lần lượt là:  \(\left\{ \begin{array}{l}{I_1} = \frac{{{P_1}}}{{{U_1}}} = \frac{5}{{22}}A\\{I_2} = \frac{{{P_2}}}{{{U_2}}} = \frac{{20}}{{22}}A\end{array} \right.\)

Điện trở của các bóng đèn lần lượt là: \(\left\{ \begin{array}{l}{R_1} = \frac{{U_1^2}}{{{P_1}}} = 484\Omega \\{R_2} = \frac{{U_2^2}}{{{P_2}}} = 121\Omega \end{array} \right.\)

Nếu mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào mạng điện có hiệu điện thế 220V thì cường độ dòng điện qua mạch là: \(I = \frac{U}{{{R_1} + {R_2}}} = \frac{{220}}{{484 + 121}} = \frac{8}{{22}}A\)

Ta thấy: I1 < I < I2 nên đèn (1) sẽ dễ hỏng (cháy).

Câu hỏi 16 :

Một nguồn điện có suất điện động 12V. Khi mắc nguồn điện này thành mạch điện kín thì nó cung cấp một dòng điện có cường độ 0,8A. Tính công của nguồn điện này sản ra trong thời gian 15 phút và tính công suất của nguồn điện khi đó.

  • A
    Ang = 9,6J; Png = 8640W
  • B
    Ang = 8640J; Png = 9,6W
  • C
    Ang = 144J; Png = 9,6W
  • D
    Ang = 9,6J; Png = 144W

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Công thức tính công và công suất của nguồn điện:  \(\left\{ \begin{array}{l}{A_{ng}} = EIt\\{P_{ng}} = EI\end{array} \right.\)

Lời giải chi tiết :

Ta có: E = 12;  I = 0,8A

Công của nguồn điện sinh ra trong 15 phút:

Ang = E.I.t = 12.0,8.15.60 = 8640J

Công suất của nguồn điện khi này:

Png = E.I = 12.0,8 = 9,6W

Câu hỏi 17 :

Trên nhãn của một ấm điện có ghi 220V - 1000W. Sử ấm điện với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 250C. Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất của ấm nước là 90% và nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K

  • A
    825,3s
  • B
    9 phút 15 giây
  • C
    698,3s
  • D
    698,3 phút

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Công thức tính nhiệt lượng: Q = m.c.∆t

Hiệu suất: \(H = \dfrac{{{A_{ci}}}}{{{A_{tp}}}}.100\% \)

Công thức tính điện năng tiêu thụ: A = P.t

Lời giải chi tiết :

Nhiệt lượng cần thiết để làm sôi 2l nước:

\(Q = m.c.\Delta t = 2.4190.\left( {100 - 25} \right) = 628500J\)

Hiệu suất của ấm nước là 90% : \(H = \dfrac{Q}{A}.100\%  = 90\% \)

→ Điện năng thực tế mà ấm đã tiêu thụ: \(A = \dfrac{Q}{H} = P.t \Rightarrow t = \dfrac{Q}{{H.P}} = \dfrac{{628500}}{{0,9.1000}} \approx 698,3s\)

Câu hỏi 18 :

Đặt vào hai đầu điện trở \(R\) một hiệu điện thế không đổi \(U\). Công suất toả nhiệt trên điện trở \(R\) là

  • A
    \(P = \frac{U}{R}\).
  • B
    \(P = UR\).
  • C
    \(P = \frac{{{U^2}}}{R}\).
  • D
    \(P = {U^2}R\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức tính công suất toả nhiệt: \(P = \frac{{{U^2}}}{R}\)

Lời giải chi tiết :

Công suất toả nhiệt trên \(R:\,\,P = {I^2}R = \frac{{{U^2}}}{R}.\)

Câu hỏi 19 :

Điện năng tiêu thụ được đo bằng.

  • A

    vôn kế

  • B

    công tơ điện

  • C

    ampe kế

  • D

    tĩnh điện kế

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Lời giải chi tiết :

Điện năng tiêu thụ được đo bằng công tơ điện.

Câu hỏi 20 :

Một bóng đèn trên vỏ có ghi 220V – 50W. Điện trở định mức của đèn là

  • A

    44,5 Ω

  • B

    11,4 Ω

  • C

    484 Ω

  • D

    968 Ω  

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Lời giải chi tiết :

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}U = 220V\\P = 50W\end{array} \right.;P = \dfrac{{{U^2}}}{R} \Rightarrow R = \dfrac{{{U^2}}}{P} = \dfrac{{{{220}^2}}}{{50}} = 968\Omega \)

Câu hỏi 21 :

Một bóng đèn có ghi \(D\left( {3V-3W} \right)\). Khi đèn sáng bình thường, điện trở có giá trị là

  • A

    \(3\,\,\left( \Omega \right)\).

  • B

    \(12\,\,\left( \Omega  \right)\).

  • C

    \(9\,\,\left( \Omega  \right)\).

  • D

    \(6\,\,\left( \Omega  \right)\).

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Điện trở của bóng đèn: \(R = \dfrac{{{U_{dm}}^2}}{{{P_{dm}}}}\)

Lời giải chi tiết :

Điện trở của bóng đèn là: \(R = \dfrac{{{U_{dm}}^2}}{{{P_{dm}}}} = \dfrac{{{3^2}}}{3} = 3\,\,\left( W \right)\)

Câu hỏi 22 :

Biết rằng điện trở mạch ngoài của một nguồn điện tăng từ \({R_1} = 3\,\,\Omega \) đến \({R_2} = 10,5\,\,\Omega \) thì hiệu suất của nguồn tăng gấp \(2\) lần. Điện trở trong của nguồn bằng

  • A

    \(7\,\,\left( \Omega \right)\).

  • B

    \(9\,\,\left( \Omega  \right)\).

  • C

    \(8\,\,\left( \Omega  \right)\).

  • D

    \(6\,\,\left( \Omega  \right)\).

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Hiệu suất của nguồn điện: \(H = \dfrac{R}{{R + r}}\)

Lời giải chi tiết :

Khi điện trở mạch ngoài là \({R_1};\,\,{R_2}\), hiệu suất của nguồn điện là: \(\left\{ \begin{array}{l}{H_1} = \dfrac{{{R_1}}}{{{R_1} + r}}\\{H_2} = \dfrac{{{R_2}}}{{{R_2} + r}}\end{array} \right.\)

Theo đề bài ta có:

\({H_2} = 2{H_1} \Rightarrow \dfrac{{{R_2}}}{{{R_2} + r}} = 2\dfrac{{{R_1}}}{{{R_1} + r}} \Rightarrow \frac{{10,5}}{{10,5 + r}} = \dfrac{{2.3}}{{3 + r}} \Rightarrow r = 7\,\,\left( \Omega  \right)\)

Câu hỏi 23 :

Hai dây dẫn đồng chất có cùng chiều dài nhưng khác tiết diện (S2 = 2S1) được mắc nối tiếp vào một mạch điện. Trong cùng một thời gian thì nhiệt lượng tỏa ra trên hai dây liên hệ với nhau qua biểu thức

  • A

    Q1 = 2Q2

  • B

    Q1 = Q2/4

  • C

    Q1 = 4Q2

  • D

    Q1 = Q2 /2

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Lời giải chi tiết :

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}{R_1} = \rho \dfrac{l}{{{S_1}}}\\{R_2} = \rho \dfrac{l}{{2{S_1}}}\end{array} \right. \Rightarrow {R_1} = 2{{\rm{R}}_2}\)

Do \({R_1}nt{R_2}\) nên \(I = {I_1} = {I_2}\)

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{Q_1} = {I^2}{R_1}t\\{Q_2} = {I^2}\dfrac{{{R_1}}}{2}t\end{array} \right. \Rightarrow {Q_1} = 2{Q_2}\)

Câu hỏi 24 :

Cho mạch điện như hình vẽ (a), \({R_1} = {R_2} = 40\Omega ;{R_3} = 20\Omega \). Đặt vào hai điểm AB hiệu điện thế U thì hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R3 là U3 = 60 V. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R1

  • A

    32,4 W.

  • B

    60,0 W.

  • C

    360,0 W.

  • D

    90,0 W

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Lời giải chi tiết :

Ta có:

\({R_1}//{R_2}//{R_3} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}U = {U_1} = {U_2} = {U_3} = 60V\\I = {I_1} + {I_2} + {I_3}\end{array} \right.\)

Cường độ dòng điện qua R1 là:

\({I_1} = \dfrac{{{U_2}}}{{{R_1}}} = \dfrac{{60}}{{40}} = 1,5{\rm{A}}\)

Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R1 là:

\(P = I_1^2{R_1} = 1,{5^2}.40 = 90W\)

Câu hỏi 25 :

Cho mạch điện như hình vẽ. Biết hiệu điện thế giữa hai điểm A và B: UAB = 12 V; điện trở thuần R1 = 6 Ω; biến trở R chỉ có tác dụng tỏa nhiệt. Công suất cực đại của biến trở khi thay đổi giá trị của R là

  • A

    12 W

  • B

    6 W

  • C

    24 W

  • D

    3 W

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Lời giải chi tiết :

Cường độ dòng điện trong mạch là:

\(I = \dfrac{{{U_{AB}}}}{{{R_1} + R}} = \frac{{12}}{{6 + R}}\)

Công suất của biến trở là:

\(P = {I^2}R = \dfrac{{{{12}^2}}}{{{{\left( {6 + R} \right)}^2}}}.R = \dfrac{{{{12}^2}}}{{{{\left( {\dfrac{6}{R} + 1} \right)}^2}}}\)

P max khi \(\left( {\dfrac{6}{R} + 1} \right)\min \)

\( \Leftrightarrow \dfrac{6}{R} + 1 \ge 2\sqrt {\dfrac{6}{R} + 1} \)

Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow \dfrac{6}{R} = 1 \Leftrightarrow R = 6\)

Câu hỏi 26 :

Trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, với thời gian như nhau, nếu cường độ dòng điện giảm 2 lần thì nhiệt lượng tỏa ra trên mạch

  • A

    tăng 4 lần

  • B

    tăng 2 lần

  • C

    giảm 4 lần

  • D

    giảm 2 lần

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Lời giải chi tiết :

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}Q = {I^2}Rt\\Q' = {\left( {\dfrac{I}{2}} \right)^2}Rt\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{Q}{{Q'}} = 4 \Leftrightarrow Q' = \dfrac{Q}{4}\)

=> Nhiệt lượng giảm 4 lần

Câu hỏi 27 :

Một nguồn điện có suất điện động 3V khi mắc với một bóng đèn thành một mạch kín thì cho một dòng điện chạy trong mạch có cường độ là 0,3A. Khi đó, công suất của nguồn điện này là

  • A

    10W

  • B

    30W

  • C

    0,9W

  • D

    0,1W

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Lời giải chi tiết :

Công suất của nguồn điện là:

\(P = E.I = 3.0,3 = 0,9W\)

Câu hỏi 28 :

Một bếp điện gồm hai dây điện trở R1 và R2. Nếu chỉ dùng R1 thì thời gian đun sôi nước là 30 phút, nếu chỉ dùng R2 thì thời gian đun sôi nước  là 60 phút. Hỏi khi dùng R1 song song R2 thì thời gian đun sôi nước là bao nhiêu?

  • A

    22,5 phút

  • B

    90 phút

  • C

    20 phút

  • D

    10 phút

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Lời giải chi tiết :

Gọi hiệu điện thế của nguồn là U

Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước là Q

Khi dùng dây dẫn có điện trở R1:

\(Q = \dfrac{{{U^2}}}{{{R_1}}}.{t_1}\) (1)

Khi dùng dây dẫn có điện trở R2:

\(Q = \dfrac{{{U^2}}}{{{R_2}}}.{t_2}\) (2)

Khi dùng R1 // R2:

\(Q = \dfrac{{{U^2}}}{{\dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}}}.{t_3}\) (3)

Từ (1), (2), (3) suy ra:

\({t_3} = \dfrac{{{t_1}{t_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \dfrac{{30.60}}{{30 + 60}} = 20\) phút

Câu hỏi 29 :

Cho 4 đồ thị sau. Đồ thị biểu diễn đúng sự phụ thuộc của công suất tỏa nhiệt trên một vật dẫn kim loại vào hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫn là:

  • A
    Đồ thị 1
  • B
    Đồ thị 2
  • C
    Đồ thị 3
  • D
    Đồ thị 4

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+ Công thức tính công suất tỏa nhiệt: \(P = U.I = {I^2}R = \frac{{{U^2}}}{R}\)

+ Hàm bậc nhất có dạng: \(y = a.x + b\) (a,b là hằng số)

+ Hàm bậc hai có dạng: \(y = a.{x^2} + bx + c\) (a,b,c là hằng số)

Lời giải chi tiết :

Công thức biểu diễn mối liên hệ giữa công suất tỏa nhiệt trên một vật dẫn kim loại vào hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫn là:

\(P = \frac{{{U^2}}}{R} = \left( {\frac{1}{R}} \right).{U^2}\)   (Có dạng \(y = a.{x^2}\))

Khi \(U = 0 \Rightarrow P = 0\)

\( \Rightarrow \) Đồ thị P theo U là hàm bậc hai và đi qua gốc tọa độ

\( \Rightarrow \) Đồ thị biểu diễn đúng là đồ thị 1.

Câu hỏi 30 :

Công tơ điện được sử dụng để đo điện năng tiêu thụ trong các hộ gia đình hoặc nơi kinh doanh sản xuất có tiêu thụ điện. \(1\) số điện \(\left( {1kWh} \right)\) là lượng điện năng bằng

  • A
    \(3600\,\,J\).
  • B
    \(1\,\,J\).
  • C
    \(3600000\,\,J\).
  • D
    \(1000\,\,J\).

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Sử dụng lý thuyết đổi các đơn vị đo

Lời giải chi tiết :

Đổi: \(1kW = 1000W\)

\(1h = 3600s\)

\(1kWh = 3600000Ws = 3600000J\)

Câu hỏi 31 :

Đèn Flash của điện thoại thông minh hoạt động nhờ một tụ có điện dung \(C = 20\,\,mF\) phóng điện qua đèn. Mỗi lần chụp ảnh, đèn Flash được bật sáng trong \(0,01\,\,s\) với công suất \(2\,\,W\). Khi tụ này được tích điện đến hiệu điện thế \(U = 9\,\,V\) thì làm đèn Flash sáng được mấy lần?

  • A
    \(20\) lần
  • B
    \(40\) lần
  • C
    \(9\) lần
  • D
    \(56\) lần

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Năng lượng của tụ điện: \({\rm{W}} = \dfrac{{C{U^2}}}{2}\)

Năng lượng cung cấp cho mỗi lần chụp ảnh: \({{\rm{W}}_0} = P.t\)

Số lần đèn sáng: \(n = \dfrac{{\rm{W}}}{{{{\rm{W}}_0}}}\)

Lời giải chi tiết :

Năng lượng của tụ điện là:

\({\rm{W}} = \dfrac{{C{U^2}}}{2} = \dfrac{{{{20.10}^{ - 3}}{{.9}^2}}}{2} = 0,81\,\,\left( J \right)\)

Năng lượng cung cấp cho mỗi lần chụp ảnh là:

\({{\rm{W}}_0} = P.t = 2.0,01 = 0,02\,\,\left( J \right)\)

Số lần đèn sáng là: \(n = \dfrac{{\rm{W}}}{{{{\rm{W}}_0}}} = \dfrac{{0,81}}{{0,02}} = 40,5\)

Vậy đèn sáng được \(40\) lần

Câu hỏi 32 :

Một bóng đèn có ghi \(220V-100W\), được mắc vào mạng điện xoay chiều \(220V\). Điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong một ngày là

  • A
    \(220W.h\)
  • B
    \(100W.h\)
  • C
    \(800W.h\)
  • D
    \(2,4kW.h\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Phương pháp giải :

Công thức tính điện năng tiêu thụ: \(A=P.t\)

Lời giải chi tiết :

Đèn ghi: \(220V-100W\)

Đèn được mắc vào mạng điện xoay chiều \(220V\)

\(\Rightarrow P={{P}_{dm}}=100W\)

Thời gian một ngày: \(t=24\,\,\left( h \right)\)

\(\Rightarrow \) Điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong một ngày:

\(A=P.t=100.24=2400\,\,\left( W.h \right)=2,4\,\left( kW.h \right)\)

Câu hỏi 33 :

Cho 4 đồ thị sau. Đồ thị biểu diễn đúng sự phụ thuộc của công suất tỏa nhiệt trên một vật dẫn kim loại vào hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫn là:

  • A
    Đồ thị 1
  • B
    Đồ thị 2
  • C
    Đồ thị 3
  • D
    Đồ thị 4

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

+ Công thức tính công suất tỏa nhiệt: \(P = U.I = {I^2}R = \frac{{{U^2}}}{R}\)

+ Hàm bậc nhất có dạng: \(y = a.x + b\) (a,b là hằng số)

+ Hàm bậc hai có dạng: \(y = a.{x^2} + bx + c\) (a,b,c là hằng số)

Lời giải chi tiết :

Công thức biểu diễn mối liên hệ giữa công suất tỏa nhiệt trên một vật dẫn kim loại vào hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫn là:

\(P = \frac{{{U^2}}}{R} = \left( {\frac{1}{R}} \right).{U^2}\)   (Có dạng \(y = a.{x^2}\))

Khi \(U = 0 \Rightarrow P = 0\)

\( \Rightarrow \) Đồ thị P theo U là hàm bậc hai và đi qua gốc tọa độ

\( \Rightarrow \) Đồ thị biểu diễn đúng là đồ thị 1.

Câu hỏi 34 :

Một nguồn điện có suất điện động 2V. Để chuyển một điện lượng 10C qua nguồn thì lực lạ phải sinh một công là

  • A
    12J.
  • B
    20J.
  • C
    0,2J.
  • D
    5J.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Áp dụng công thức: \(E = \frac{A}{q} \Rightarrow A = qE\)

Lời giải chi tiết :

Công của lực lạ là: \(A = qE = 2.10 = 20{\mkern 1mu} {\rm{J}}\).

Câu hỏi 35 :

Khi dòng điện không đổi có cường độ I chạy qua một điện trở R thì nhiệt lượng Q tỏa ra trên điện trở trong thời gian t được tính bằng công thức:

  • A
    \(Q = {I^2}Rt\)
  • B
    \(Q = RIt\)
  • C
    \(Q = RI{t^2}\)
  • D
    \(Q = {R^2}It\)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Vận dụng lý thuyết định luật Jun-Lenxo: Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện, với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó.

Lời giải chi tiết :

Nhiệt lượng \(Q\) tỏa ra trên điện trở trong thời gian \(t\) được tính bằng công thức: \(Q = {I^2}Rt\)

Câu hỏi 36 :

Điện năng tiêu thụ được đo bằng

  • A
    Ampe kế.
  • B
    Vôn kế.
  • C
    Tĩnh điện kế.
  • D
    Công tơ điện.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Phương pháp giải :

Sử dụng các công dụng của các dụng cụ đo.

Lời giải chi tiết :

Ampe kế: Đo cường độ dòng điện.

Vôn kế: Đo hiệu điện thế.

Tĩnh điện kế: Đo điện tích hoặc điện thế

Công tơ điện: đo điện năng tiêu thụ.

Câu hỏi 37 :

Cho đoạn mạch điện trở \(10\Omega \), hiệu điện thế hai đầu mạch là 20V. Điện năng đoạn mạch trên tiêu thụ trong 1 giờ là:

  • A
    2,4 kJ
  • B
    144 kJ.
  • C
    120 J.
  • D
    40 J.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Áp dụng công thức: \(A = UIt = \frac{{{U^2}}}{R}.t\)

Lời giải chi tiết :

Điện năng đoạn mạch tiêu thụ là:

\(A = \frac{{{U^2}}}{R}t = \frac{{{{20}^2}}}{{10}}.3600 = 144000{\mkern 1mu} \left( J \right) = 144\left( {kJ} \right)\)

Câu hỏi 38 :

Điện năng tiêu thụ được đo bằng dụng cụ nào sau đây?

  • A
    Tĩnh điện kế.
  • B
    Vôn kế.
  • C
    Ampe kế.
  • D
    Công tơ điện.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : D

Phương pháp giải :

Sử dụng lí thuyết về công dụng của các dụng cụ đo.

Lời giải chi tiết :

Tĩnh điện kế: dùng để đo điện tích hoặc điện thế.

Vôn kế: Dùng để đo điện thế, hiệu điện thế.

Ampe kế: Dùng để đo cường độ dòng điện.

Công tơ điện: Dùng để đo điện năng tiêu thụ.

Câu hỏi 39 :

Để bóng đèn loại 120V–60W sáng bình thường, người ta phải mắc bóng đèn đó ở mạng điện có hiệu điện thế là

  • A
    20V.
  • B
    120V.
  • C
    60V.
  • D
    100V.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Các thiết bị điện hoạt động bình thường khi hiệu điện thế đặt vào 2 đầu thiết bị bằng hiệu điện thế định mức.

Lời giải chi tiết :

Hiệu điện thế định mức của đèn là 120V nên để đèn sáng bình thường thì phải mắc bóng đèn vào mạng điện có hiệu điện thế 120V.

Câu hỏi 40 :

Một nguồn điện có suất điện động 12V. Khi mắc nguồn điện này với một bóng đèn để mắc thành mạch điện kín thì nó cung cấp một dòng điện có cường độ 1A. Tính công suất của nguồn điện trong thời gian 10 phút.

  • A
    12 W.
  • B
    10 W.
  • C
    120 W.
  • D
    7200 W.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : A

Phương pháp giải :

Công suất tính công và công suất của nguồn điện: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{A = EIt}\\{P = EI}\end{array}} \right.\)

Lời giải chi tiết :

Công suất của nguồn điện là: \(P = EI = 12.1 = 12\left( {\rm{W}} \right)\)

Câu hỏi 41 :

Một bàn là điện khi được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bàn là có cường độ là 3A. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn là này trong 30 ngày, mỗi ngày 20 phút, cho rằng giá tiền điện là 1200 đ/ (kWh).

  • A
    12100 đ.
  • B
    8900 đ.
  • C
    7920 đ.
  • D
    13200 đ.

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : C

Phương pháp giải :

Công thức tính điện năng tiêu thụ: \(A = Pt = UIt\)

Lời giải chi tiết :

Điện năng mà bàn là tiêu thụ trong 30 ngày là:

\(A = UIt = 220.3.20.60.30 = 23760000{\mkern 1mu} \left( J \right) = 6,6{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\rm{kW}}.{\rm{h}}\)

Tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn là:

\(T = A.1200 = 6,6.1200 = 7920\) (đồng)

Câu hỏi 42 :

Một bóng đèn có ghi Đ: 3V-3W. Khi đèn sáng bình thường, điện trở có giá trị là

  • A
    \(9\Omega \)
  • B
    \(3\Omega \)
  • C
    \(6\Omega \)
  • D
    \(12\Omega \)

Đáp án của giáo viên Xem Lời Giải : B

Phương pháp giải :

Áp dụng công thức: \({R_d} = \frac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}}\)

Lời giải chi tiết :

Điện trở của đèn là: \({R_d} = \frac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}} = \frac{{{3^3}}}{3} = 3\left( {\Omega {\rm{ \;}}} \right)\)

close