IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 11 Vật lý Lí thuyết & bài tập chủ đề Dòng điện không đổi (có lời giải chi tiết)

Lí thuyết & bài tập chủ đề Dòng điện không đổi (có lời giải chi tiết)

Ôn tập điện năng-công suất điện

  • 3575 lượt thi

  • 53 câu hỏi

  • 45 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Cho mạch điện gồm hai điện trở mắc nối tiếp nhau và mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U=9V. Cho R1=1,5Ω, biết hiệu điện thế hai đầu R2 là 6V. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R2 trong 2 phút?R

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

R1ntR2U1=U-U2=3 

Điện trở R2 là R2=R-R1=92-1,5=3Ω

Nhiệt lượng tỏa ra trên ,trong thời gian 2 phút (120 giây)là:

Q=I22R2t=22.3.120=1440J


Câu 2:

Có hai điện trở mắc giữa hai điểm có hiệu điện thế 12V. Khi R1 nối tiếp R2 thì công suất của mạch là 4W. Khi R1 mắc song song R2 thì công suất mạch là 18W. Hãy xác định R1 và R2 ?

Xem đáp án

Chọn đáp án D.

P=U2RtdP=1RtdPntRss=R1+R2R1R2R1+R2=184

2(R1+R2)2=9R1R22(R12+R22)-5R1R2=02R1-R22R2-R1=0[R2=2R1R1=2R2

Nếu

R2=2R1P=4=122R1+R2=1443R1R1=12Ω; R2=24Ω

Nếu R1=2R2 tương tự ta tính được R1=24Ω; R2=12Ω


Câu 3:

Hai bóng đèn Đ1 ghi 6V-3W và Đ2 ghi 6V-4,5W được mắc vào mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có hiệu điện thế U không thay đổi.

a) Biết ban đầu biến trở Rb ở vị trí sao cho 2 đèn sáng bình thường. Tìm điện trở của biến trở lúc này? Trên mạch điện, đâu là Đ1, đâu là Đ2 ?

b) Giả sử từ vị trí ban đầu ta di chuyển biến trở con chạy sang phải một chút thì độ sáng các đèn thay đổi thế nào?

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

a) Mạch gồm (Đ//Rb)nt Đ

Cường độ dòng điện định mức của các đèn là:

IĐ1=P1U1=0,5A;IĐ2=P2U2=0,75A

Khi đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua các đèn chính bằng cường độ dòng điện định mức.

Dựa vào mạch điện và do IĐ1>IĐ2  nên đèn 2 là đèn bên phải, đèn 1 là đèn bên trái

Ta có: Rb=U1I1-I2=60,25=24Ω

b) Mạch gồm: Đ1//Rbnt Đ2

Di chuyển biến trở sang phải thì Rb tăng làm cho R toàn mạch tăng nên h giảm nên đèn 2 tối và Uđ1  tăng khiến đèn 1 sáng hơn.


Câu 4:

Cho mạch điện thắp sáng đèn như hình, nguồn có suất điện động 12V. Đèn loại .6V-3W. Điều chinh R để đèn sáng bình thường. Tính công của nguồn điện trong khoảng thời gian 1 giờ? Tính hiệu suất của mạch chứa đèn khi sáng bình thường?

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Theo đề bài r=0; Rd=U2R=12Ω

Để đèn sáng bình thường thì Ud=6UR=E-Ud=6V

Cường độ qua đèn và qua R chính là cường độ dòng điện ữong mạch chính, ta có:

Id=IR=IPdUd=ERd+R0,5=1212+RR=12Ω

Công của dòng điện trong 1h là A=EIt=12.0,5.3600=21600J

Hiệu suất H=UdE=612=50%


Câu 5:

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

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Điện trở của đèn Rd=Ud2Pd=120260=240Ω

Vì đèn sáng bình thường nên cường độ dòng điện qua đèn bằng cường độ dòng điện định mức của đèn là Id=PdUd=60120=0,5A

Vì R nối tiếp đèn nên cường độ dòng điện mạch chính cũng là I=0,5A

Điện trở tương đương Rtd=R+Rd=UI=2200,5=440Ω suy ra R=440-240=200Ω


Câu 6:

Cho mạch điện như hình với U=9V, R1=1,5Ω, R2=6Ω. Biết cường độ dòng điện qua R31A. Tìm R3

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Mạch gồm R1nt R2//R3I1=I23=I1+I3=I

Đặt U3=aR3=aU2=U3=a

U1+U23=U1+U2=9=1,5I1+aI1-I2=I1-a6

I2=2Aa=6VR3=6Ω


Câu 7:

Cho mạch điện như hình với U=9V, R1=1,5Ω, R2=6Ω. Biết cường độ dòng điện qua R3 là 1A. Tính nhiệt luợng tỏa ra trên R2 trong 2 phút?

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

I2=a6=66=1 A

Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R2 trong 2 phút là

Q=I22R2t=I122R2t=1.6.120=720 J


Câu 8:

Cho mạch điện như hình với U=9V, R1=1,5Ω, 6Ω. Biết cường độ dòng điện qua R3 là 1A. Tính công suất của đoạn mạch chứa R1 ?

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Công suất của đoạn mạch chứa R1 là P1=R1I12=1,5.22=6 W


Câu 10:

Một quạt điện được sử dụng dưới hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua quạt có cường độ là 5A. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng quạt trong 30 ngày, mỗi ngày sử dụng 30 phút, biết giá điện là 600 đồng/kWh. Cho biết 1Wh=3600J.

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Công tiêu thụ trong 1 ngày:

A = U.I.t = 220.5.30.60 = 1980000 J

Điện năng tiêu thụ trong 1 tháng:

Q = 1980000.30 = 59400000J = 16,5kWh

Vậy số tiền điện phải đóng là: 600.16,5=9900 đồng.


Câu 11:

Một ấm điện có hai dây dẫn R1 và để đun nước R2. Nếu dùng dây R1 thì nước trong ấm sẽ sôi sau khoảng thời gian 40 phút. Còn nếu dùng dây R2 thì nước sẽ sôi sau 60 phút. Coi điện trở của dây thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ. Vậy nếu dùng cả hai dây đó mắc song song thì ấm nước sẽ sôi sau khoảng thời gian là bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Gọi U là hiệu điện thế, Q là nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước, ta có: Q=U2R1t1=U2R2t2 (1)

Gọi t3 là thời gian đun sôi ấm nước khi mắc 2 dây song song: 

Từ (1) và (2):


Câu 12:

Ba điện trở giống nhau được mắc như hình, nếu công suất tiêu thụ trên điện trở (1) là 3W thì công suất toàn mạch là bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Mạch gồm: R3 nt R1//R2

Công suất tiêu thụ trên toàn mạch: P1=I2R=3 W

Ta có 

Công suất tiêu thụ trên điện trở (1) là


Câu 13:

Ba điện trở có trị số R, 2R, 3R mắc như hình vẽ. Nếu công suất của điện trở (1) là 8W thì công suất của điện trở (3) là bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Mạch gồm R3nt R1//R2

Công suất tiêu thụ trên điện trở (3)


Câu 14:

Một bộ pin của một thiết bị điện có thể cung cấp một dòng điện 2A liên tục trong 1 giờ thì phải nạp lại. Nếu bộ pin trên được sử dụng liên tục trong 4 giờ ở chế độ tiết kiệm năng lượng thì phải nạp lại. Tính cường độ dòng điện mà bộ pin này có thể cung cấp?

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

I mà bộ pin này có thể cung cấp khi hoạt động liên tục trong 4h là I1=I4=24=0,5 A


Câu 15:

Một bộ pin của một thiết bị điện có thể cung cấp một dòng điện 2A liên tục trong 1 giờ thì phải nạp lại. Tính suất điện động của bộ pin này nếu trong thời gian 1 giờ nó sinh ra một công là 72kJ.

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Suất điện động của bộ pin này là E=AIt=72.1032.3600=10 V


Câu 19:

Một mạch điện kín gồm nguồn điện suất điện động ξ=3V, điện trở trong r=1Ω nối với mạch ngoài là biến trở R, điều chỉnh R đế công suất tiêu thụ trên  đạt giá trị cực đại. Khi đó R có giá trị là

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Sử dụng kết quả câu 4 ta được: R=r=1Ω


Câu 20:

Một nguồn điện có suất điện động ξ=12V điện trở trong r=2Ω nối với điện trở R tạo thành mạch kín. Xác định R biết R>2Ω, công suất mạch ngoài là 16W.

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Vậy R=4Ω.


Câu 22:

Hai điện trở mắc song song vào nguồn điện nếu R1<R2 và R12 là điện trở tương đương của hệ mắc song song thì

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Mắc song song thì


Câu 23:

Ba điện trở bằng nhau R1=R2=R3 mắc như hình vẽ. Công suất tiêu thụ: 

Ba điện trở bằng nhau R1=R2=R3 mắc như hình vẽ. (ảnh 1)

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

R1//R2ntR3I1+I23=IU1=U23=U

I=4I2I1=I23=2I2=2I3

Mà công suất P = U.I nên 

Công suất tiêu thụ trên R1 là:

P1  = U.I1 = 2P2 =2P3

Công suất tiêu thụ trên R2 là:

P2  = U.I2

Công suất tiêu thụ trên R3 là:

P3  = U.I3 =  P2

Công suất tiêu thụ trên R23 là:

P23  = U.I23 =  P2 = P3 

=> Công suất tiêu thụ trên R1 là lớn nhất


Câu 24:

Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức lần lượt là U1=110V, U2=220V. Chúng có công suất định mức bằng nhau, tỉ số điện trở của chúng bằng:

Xem đáp án

Chọn đáp án C.


Câu 25:

Để bóng đèn 120V − 60W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế 220V người ta mắc nối tiếp nó với điện trở phụ R. R có giá trị:

Xem đáp án

Chọn đáp án C.

Để bóng đèn sáng bình thường thì


Câu 26:

Ba điện trở bằng nhau R1=R2=R3 nối vào nguồn như hình vẽ. Công suất tiêu thụ:

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Từ đây ta suy ra được công suất lớn nhất là ở điện trở R1.


Câu 28:

Mắc hai điện trở R1=10Ω, R2=20Ω vào nguồn có hiệu điện thế U không đổi. Tỉ số công suất tiêu thụ trên các điện trở này khi chúng mắc nối tiếp và mắc song song là

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Mắc song song thì

 Mắc nối tiếp thì


Câu 31:

Một bàn là dùng điện áp 220V. Mắc bàn là vào điện áp 110 V mà công suất không thay đổi thì phải thay đổi giá trị điện trở của cuộn dây trong bàn là thế nào?

Xem đáp án

Chọn đáp án D.


vậy phải giảm điện trở cuộn dây đi 4 lần.

 


Câu 32:

Hai bóng đèn có công suất định mức là P1=25W, P2=100W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110V. So sánh cường độ dòng điện qua mỗi bóng và điện trở của chúng

Xem đáp án

Chọn đáp án D.


Câu 33:

Hai bóng đèn có công suất định mức là P1=25W, P2=100W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110V. Khi mắc nối tiếp hai đèn này vào hiệu điện thế 220V thì

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Nếu nối tiếp vào hiệu điện thế

nó lớn hơn dòng định mức của bóng thứ nhất và nhỏ hơn của bóng thứ 2 nên đèn 2 sáng yếu, đèn 1 quá sáng nên dễ cháy


Câu 35:

Khi một tải R nối vào nguồn suất điện động ξ, và điện trở trong r thấy công suất mạch ngoài cực đại thì

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Áp dụng kết quả làm ở trên công suất mạch ngoài cực đại khi R=r


Câu 36:

Một nguồn điện có suất điện động ξ=12V điện trở trong r=2Ω nối với điện trở  tạo thành mạch kín. Xác định R để công suất tỏa nhiệt trên R cực đại, tính công suất cực đại đó

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Áp dụng kết quả làm ở trên ta được 


Câu 37:

Một bộ acquy có suất điện động 6V có dung lượng là 15Ah. Acquy này có thể sử dụng thời gian bao lâu cho tới khi phải nạp lại, tính điện năng tương ứng dự trữ trong acquy nếu coi nó cung cấp dòng điện không đổi 0,5A.

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Nếu nó cung cấp dòng điện không đổi 0,5A thì số giờ nó có thể sử dụng trước khi phải nạp lại là:


Câu 39:

Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-110W và một bàn là có ghi 220V-250W cùng được mắc vào ổ lấy điện 220V của gia đình. Điện trở tương đương của đoạn mạch này là

Xem đáp án

Chọn đáp án B.

Gọi điện trở của bóng đèn và bàn là lần lượt là R1 và R2

Ta có: 

Vì bóng đèn và bàn là cùng mắc vào một nguồn nên chúng mắc song song. Vậy điện trở tương đương của mạch là 


Câu 41:

Một bóng đèn dây tóc có ghi 24V-2,4W. Trả lời các câu hỏi sau. Điện trở của bóng đèn trên có giá trị bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Điện trở của bóng đèn:


Câu 44:

Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện một chiều có cường độ 1,5A chạy qua điện trở. Người ta điều chỉnh lưu lượng của dòng nước sao cho sự chênh lệch nhiệt độ của nước chảy ra so với nước chảy vào là 1,8°. Biết lưu lượng của dòng nước là L=800cm3phút, nhiệt dung riêng của nước là 4,2Jg.K và khối lượng riêng của nước 1gcm3. Bỏ qua mọi hao phí ra môi trường xung quanh. Xác định giá trị của điện trở

Xem đáp án

Chọn đáp án D.

Nhiệt lượng tỏa ra: Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện (ảnh 1)

Nhiệt lượng thu vào: Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện (ảnh 2)

Lưu lượng nước chảy: Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện (ảnh 3)

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có: Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện (ảnh 4)

Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện (ảnh 5)

Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện (ảnh 6) Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện (ảnh 7)

Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện (ảnh 8)


Câu 45:

Một ấm nước dùng với hiệu điện thế 220V thì đun sôi được 1,5 lít nước từ nhiệt độ 20°C trong thời gian 10 phút. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, khối lượng riêng của nước d=1000kg/m3 và hiệu suất của ấm là 90%. Điện trở của ấm điện gần nhất với giá trị nào sau đây?

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Nhiệt lượng mà ấm tỏa ra trong thời gian t=10 phút

Nhiệt lượng mà nước thu vào:

Vì hiệu suất của ấm là H=90% nên ta có


Câu 49:

Một máy bơm điện hoạt động với hiệu điện thế U=360V và dòng I=25A bơm nước lên độ cao h=4m qua một ống có tiết diện S=0,01m2  mỗi giây được 80 lít. Giả sử ma sát làm tiêu hao 16% công suất của động cơ và phần công suất hao phí còn lại là do hiệu ứng Jun − Lenxơ. Điện trở trong của động cơ là

Xem đáp án

Chọn đáp án C.

Công suất hao phí toàn phần:

Theo đề ra ta có: 


Câu 52:

Dùng một bếp điện loại 200V-1000W hoạt động ở hiệu điện thế U=150V để đun sôi ẩm nước. Bếp có hiệu suất là 80%. Sự tỏa nhiệt từ ấm ra không khí như sau: Nếu thử ngắt điện thì sau 1 phút nước hạ xuống  Ấm có m1=100g; C1=600J/kg.K; nước có m2=500g;C2=4200:J/kg.K nhiệt độ ban đầu là 20°C. Thời gian cần thiết để đun sôi nước là

Xem đáp án

Chọn đáp án A.

Độ giảm nhiệt lượng của ấm trong thời gian 1 phút là

Nhiệt lượng hao phí trong mỗi giây là: 

đây chính là phần công suất hao phí ra bên ngoài môi trường 

Điện trở của bếp 

Công suất của bếp khi mắc vào nguồn 

Công suất có ích của ấm truyền cho nước 

Ấm cung cấp công suất có ích là  nhưng bị hao phí ra bên ngoài môi trường mất ΔP nên thực chất công suất có ích cho quá trình đun sôi là 

Nhiệt lượng có ích dùng cho việc đun sôi nước là:

Vậy thời gian cần thiết để đun sôi ấm nước trên là 


Câu 53:

Người ta đun sôi một ấm nước bằng một bếp điện. Ấm tỏa nhiệt ra không khí trong đó nhiệt lượng hao phí tỉ lệ với thời gian đun. Khi hiệu điện thế U1=220V thì sau 5 phút nước sôi, khi hiệu điện thế U2=100V thì sau 25 phút nước sôi. Hỏi nếu khi hiệu điện thế U3=150V thì sau bao lâu nước sôi?

Xem đáp án

Chọn đáp án C.

Ta có công suất toàn phần 

Gọi ΔP là công suất hao phí (vì toả nhiệt ra không khí). Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước sôi với từng hiệu điện thế 

Nhiệt lượng Q1,Q2,Q3 đều dùng để làm nước sôi do đó Q1=Q2=Q3

Từ (1) ta có

Suy ra 

Thay  vào (2) ta có


Bắt đầu thi ngay