30 bài tập điện năng - công suất điện mức độ vận dụngLàm bàiQuảng cáo
Câu hỏi 1 : Dòng điện không đổi có cường độ 2A chạy qua một vật dẫn có điện trở 200Ω. Nhiệt lượng tỏa ra trên vật đó trong 40s là
Đáp án: C Phương pháp giải: Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn theo định luật Jun – Lenxo: Q = I2.R.t Lời giải chi tiết: Áp dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn theo định luật Jun – Lenxo ta có: Q = I2.R.t = 22.200.40 = 32000 J = 32 kJ Câu hỏi 2 : Khi hai điện trở giống nhau mắc song vào một hiệu điện thế U không đổi thì công suất tiêu thụ của chúng là 20 (W). Nếu mắc chúng nối tiếp rồi mắc vào hiệu điện thế nói trên thì công suất tiêu thụ của chúng là:
Đáp án: A Lời giải chi tiết: Câu hỏi 3 : Hai bóng đèn Đ1( 220V – 25W), Đ2 (220V – 100W) khi sáng bình thường thì
Đáp án: B Lời giải chi tiết: Hai bóng đèn Đ1( 220V – 25W), Đ2 (220V – 100W) khi sáng bình thường thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn là U = 220 (V), công suất của mỗi bóng đèn lần lượt là P1 = 25 (W) và P2 = 100 (W) = 4P1. Cường độ dòng điện qua bóng đèn được tính theo công thức I = P/U suy ra cường độ dòng điện qua bóng đèn Đ2 lớn gấp bốn lần cường độ dòng điện qua bóng đèn Đ1. Câu hỏi 4 : Hai bóng đèn có công suất định mức bằng nhau, hiệu điện thế định mức của chúng lần lượt là U1 = 110 (V) và U2 = 220 (V). Tỉ số điện trở của chúng là:
Đáp án: C Lời giải chi tiết:
Câu hỏi 5 : Một chiếc pin điện thoại có ghi (3,6 V- 900 mAh). Điện thoại sau khi sạc đầy, pin có thể dùng để nghe gọi liên tục trong 4,5 h. Bỏ qua mọi hao phí. Công suất tiêu thụ điện trung bình của chiếc điện thoại trong quá trình đó là
Đáp án: C Phương pháp giải: Lời giải chi tiết: Đáp án C + Công suất tiêu thụ trung bình của pin: \(P = {A \over t} = {{11664} \over {4,5.3600}} = 0,72W\) Câu hỏi 6 : Một acquy có suất điện động là 12V, sinh ra một công là 720J khi dịch chuyển điện tích ở bên trong giữa hai cực của nó khi acquy này phát điện. Biết thời gian dịch chuyển lượng điện tích này là 5phút. Cường độ dòng điện chạy qua acqui khi đó là:
Đáp án: A Phương pháp giải: Lời giải chi tiết: Đáp án A Áp dụng công thức tính công của nguồn điện ta có \(A = \xi .I.t = > I = \frac{A}{{\xi .t}} = \frac{{720}}{{12.5.60}} = 0,2A\) Câu hỏi 7 : Có hai điện trở R1 và R2 (R1 = 2R2) 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 điện trở R2 là
Đáp án: C Phương pháp giải: Lời giải chi tiết: Áp dụng công thức tính công suất ta có: \(\left\{ \matrix{ Câu hỏi 8 : Một ấm điện dùng U = 220 V thì đun sôi được 1,5 lít nước từ 200C trong t = 10 phút. Hiệu suất của ấm là 90%. Cho nhiệt dung riêng của nước C = 4190 J/kg.K. Tính công suất của ấm.
Đáp án: B Phương pháp giải: Áp dụng định luật Jun – lenxo Lời giải chi tiết: Đáp án B Áp dụng định luật Jun-lenxo ta có \(Q = mC\Delta t = 90\% P.t = > P = \frac{{mC\Delta t}}{{90\% .t}} = \frac{{1,5.4190.\left( {100 - 20} \right)}}{{90\% .10.60}} = 931W\) Câu hỏi 9 : Ở một nhà máy có lắp đặt 78 bóng đèn loại 36W để thắp sáng hành lang. Giá điện 1 kWh là 2000 đồng, mỗi ngày sử dụng tất cả các bóng đèn này trong thời gian 6 giờ thì tiền điện phải trả trong 30 ngày là
Đáp án: A Phương pháp giải: Áp dụng công thức tính điện năng tiêu thụ Lời giải chi tiết: Điện năng tiêu thụ là: \(\begin{array}{l} Vậy số tiền cần trả là 1010880 đồng Câu hỏi 10 : Một quạt điện (loại đứng) sử dụng dòng điện với hiệu điện thế 220V và dòng điện chạy qua quạt có cường độ 1,41A. Tính số tiền điện phải trả cho việc sử dụng chiếc quạt này trong 30 ngày và mỗi ngày sử dụng 4 giờ biết đơn giá điện là 1720 đồng/kWWh và các thiết bị điện hoạt động bình thường.
Đáp án: B Phương pháp giải: - Công suất P = UI - Điện năng: A = Pt Lời giải chi tiết: Công suất thiêu thụ P = UI = 220.1,41 = 310,2W = 0,3102kW Điện năng tiêu thụ trong 30 ngày : A = Pt = 0,3102.4.30 = 37,224 kWh Số tiền điện phải trả: T = 1720.A = 64025,28 đồng Câu hỏi 11 : 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 (kWh) là lượng điện năng bằng
Đáp án: A Phương pháp giải: 1W = 1J/1s Lời giải chi tiết: Ta có 1kWh = 1000Wh = 1000(J/s).3600(s) = 3600000 J Chọn A Câu hỏi 12 : 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)?
Đáp án: 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). Chọn A Câu hỏi 13 : Một acquy thực hiện công là 12J khi di chuyển lượng điện tích 2C trong toàn mạch. Từ đó có thể kết luận là
Đáp án: A Phương pháp giải: Phương pháp: Công thức tính suất điện động của nguồn điện: \(E = \frac{A}{q}\) Lời giải chi tiết: Cách giải: Suất điện động của acquy là: \(E = \frac{A}{q} = \frac{{12}}{2} = 6V\) Chọn A Câu hỏi 14 : Bóng đèn 1 có ghi 220 V - 100 W và bóng đèn 2 có ghi 220 V - 25 W. Mắc song song hai đèn này vào hiệu điện thế 220 V. Tính điện trở R1 và R2 tương ứng của mỗi đèn và cường độ dòng điện I1 và I2 chạy qua mỗi đèn khi đó.
Đáp án: D Phương pháp giải: Phương pháp: Công suất: \(P = UI = \frac{{{U^2}}}{R}\) Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp: Rtd = R1 + R2 Lời giải chi tiết: Cách giải: Bóng đèn 1 có ghi 220 V - 100 W và bóng đèn 2 có ghi 220 V - 25 W. Mắc song song hai đèn này vào hiệu điện thế 220 V → Hai đèn sáng bình thường Với bóng đèn 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{R_1} = \frac{{U_{dm1}^2}}{{{P_{dm1}}}} = \frac{{{{220}^2}}}{{100}} = 484\Omega \\{I_1} = \frac{{{P_{dm1}}}}{{{U_{dm1}}}} = \frac{{100}}{{220}} = \frac{5}{{11}}A\end{array} \right.\) Với bóng đèn 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{R_2} = \frac{{U_{dm2}^2}}{{{P_{dm2}}}} = \frac{{{{220}^2}}}{{25}} = 1936\Omega \\{I_2} = \frac{{{P_{dm2}}}}{{{U_{dm2}}}} = \frac{{25}}{{220}} = \frac{5}{{44}}A\end{array} \right.\) Chọn D Câu hỏi 15 : 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
Đáp án: 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 Chọn D Câu hỏi 16 : 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 0,3 A. Khi đó công suất của nguồn điện này là
Đáp án: C Phương pháp giải: Phương pháp: Công suất của nguồn: Png = E.I Lời giải chi tiết: Cách giải: Công suất của nguồn điện này là: Png = E.I = 3.0,3 = 0,9W Chọn C Câu hỏi 17 : Tính điện năng tiêu thụ và công suất điện khi dòng điện cường độ 1A chạy qua dây dẫn trong 1 giờ, biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn này là 6V.
Đáp án: A Phương pháp giải: Phương pháp: Công suất: P = U.I Điện năng tiêu thụ: A = P.t = U.I.t Lời giải chi tiết: Cách giải: Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch : \(A = UIt = 6.1.3600 = 21600J\) Công suất điện của đoạn mạch : P = U.I = 6.1 = 6W Chọn A Câu hỏi 18 : 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
Đáp án: C Phương pháp giải: Phương pháp: Công thức tính nhiệt lượng: Q = m.c.∆t Hiệu suất: \(H = \frac{{{A_{ci}}}}{{{A_{tp}}}}.100\% \) Công thức tính điện năng tiêu thụ: A = P.t Lời giải chi tiết: Cách giải: 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% : \(H = \frac{Q}{A}.100\% = 90\% \) → Điện năng thực tế mà ấm đã tiêu thụ: \(A = \frac{Q}{H} = P.t \Rightarrow t = \frac{Q}{{H.P}} = \frac{{628500}}{{0,9.1000}} \approx 698,3s\) Chọn C Câu hỏi 19 : 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.
Đáp án: B Phương pháp giải: Phương pháp: 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: Cách giải: 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 Chọn B Câu hỏi 20 : Hai bóng đèn có công suất định mức lần lượt là 25W và 100W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110V. Cường độ dòng điện qua bóng đèn nào lớn hơn?
Đáp án: B Phương pháp giải: Phương pháp: Công suất: \(P = UI = \frac{{{U^2}}}{R}\) Lời giải chi tiết: Cách giải: Cường độ dòng điện qua các bóng đèn lần lượt là: \(\left\{ \begin{array}{l}{I_1} = \frac{{{P_1}}}{{{U_1}}} = \frac{5}{{22}}A\\{I_2} = \frac{{{P_2}}}{{{U_2}}} = \frac{{20}}{{22}}A\end{array} \right.\) I1 < I2 nên cường độ dòng điện qua các bóng đèn (2) lớn hơn qua bóng đèn (1). Chọn B Câu hỏi 21 : Khi hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp vào một hiệu điện thế U không đổi thì công suất tiêu thụ của chúng là 20 (W). Nếu mắc chúng song song rồi mắc vào hiệu điện thế nói trên thì công suất tiêu thụ của chúng là:
Đáp án: D Lời giải chi tiết:
Câu hỏi 22 : Cho đoạn mạch điện trở 10 Ω, hiệu điện thế 2 đầu mạch là 20 V. Trong 1 phút điện năng tiêu thụ của mạch là
Đáp án: A Phương pháp giải: Áp dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra Lời giải chi tiết: Áp dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra \(Q = U.I.t = U.\frac{U}{R}.t = 20.\frac{{20}}{{10}}.60 = 2400J = 2,4kJ\) Câu hỏi 23 : Một quạt trần sử dụng trong lớp học có công suất định mức là 75W. Vào mùa nóng, mỗi quạt được sử dụng trung bình 5h/ ngày, 26 ngày mỗi tháng. Biết giá điện trung bình 1.600đ/ kWh, mỗi phòng học có 4 quạt trần, các quạt luôn hoạt động đúng định mức. Tiền điện phải trả cho việc sử dụng quạt của mỗi lớp học trong một tháng mùa nóng là
Đáp án: B Phương pháp giải: sử dụng công thức tính công của dòng điện. Lời giải chi tiết: Công của dòng điện là : A= P.t = (75.5.26).4=39000Wh=39kWh. Số tiền phải trả là: K = 39.1600=62400 đồng. Câu hỏi 24 : Một bàn là (bàn ủi) điện được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bàn là có cường độ 5A. Tính điện năng tiêu thụ và tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn là này trong 30 ngày, mỗi ngày sử dụng 15 phút. Biết rằng thiết bị hoạt động ở trạng thái bình thường và tiền điện trung bình 2000 đồng cho 1kWh.
Đáp án: A Phương pháp giải: - Công suất tiêu thụ: P = UI - Điện năng tiêu thụ: A = Pt = UIt - Tiền điện phải trả bằng công suất tiêu thụ (kW) nhân với thời gian sử dụng (giờ) Lời giải chi tiết: Thời gian sử dụng: t = 30.15.60 = 27000s = 30.0,25 = 7,5h Công suất tiêu thụ: P = UI = 220.5 = 1100W = 1,1kW Điện năng tiêu thụ: A = Pt = UIt = 220.5.27000 = 297.105J Tiền điện phải trả: : T = 2000.P.t = 2000.1,1.7,5 = 16500 đồng Câu hỏi 25 : Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 12 V - 1,25 A. Kết luận nào dưới đây là sai ?
Đáp án: A Phương pháp giải: Phương pháp: Khi bóng đèn hoạt động bình thường thì: \(\left\{ \begin{array}{l}U = {U_{dm}}\\I = {I_{dm}}\\P = {P_{dm}} = {U_{dm}}.{I_{dm}}\end{array} \right.\) Công thức tính điện trở: \(R = \frac{U}{I}\) Điện năng tiêu thụ: A = P.t Lời giải chi tiết: Cách giải: Khi đèn hoạt động bình thường (U = 12V) thì công suất tiêu thụ bằng công suất định mức: \({P_{dm}} = {U_{dm}}.{I_{dm}} = 12.1,25 = 15W\) Điện trở của bóng đèn: \(R = \frac{U}{I} = \frac{{12}}{{1,25}} = 9,6\Omega \) Điện năng tiêu thụ trong 1s khi bóng đèn hoạt động bình thường: A = P.t = 15.1 = 15J Chọn A Câu hỏi 26 : Một phòng học ở trường THPT Trần Phú gồm 10 bóng đèn loại \(\left( {220V - 40W} \right)\), 5 quạt loại \(\left( {220V - 60W} \right)\). Giả sử mỗi ngày các thiết bị hoạt động liên tục trong 8 giờ. Tiền điện mà nhà trường phải trả trong 1 tháng (30 ngày) cho phòng học này là bao nhiêu? Biết một kW.h điện trung bình giá 2000đ. Phương pháp giải: + Sử dụng biểu thức tính điện năng tiêu thụ: \(A = Pt\) + Tiền điện = Điện năng tiêu thụ x đơn giá Lời giải chi tiết: Điện năng tiêu thụ của đèn và quạt mỗi ngày là: \(A = \left( {10.40 + 60.5} \right).8 = 5600Wh\) Điện năng tiêu thụ của các dụng cụ đó trong 1 tháng (30 ngày): \(30A = 5600.30 = 168000Wh = 168kWh\) \( \Rightarrow \) Tiền điện mà nhà trường phải trả cho phòng học này trong 1 tháng đó là: \(T = 168.2000 = 336000\) đồng Câu hỏi 27 : Trên một bóng đèn điện có ghi 6V-3W. Bóng đèn trên được mắc vào nguồn điện và đèn sáng bình thường. Điện lượng chuyển qua đèn trong 1 phút là
Đáp án: A Phương pháp giải: Điện lượng dịch chuyển qua tiết diện dây dẫn trong thời gian I là q = It Công suất bóng đèn P = UI Lời giải chi tiết: Điện lượng chuyển qua bóng đèn trong thời gian t = 1 phút = 60s là: \(q=It=\frac{P}{U}t=\frac{3}{6}.60=30C\) Chọn A Câu hỏi 28 : Cho một mạch điện có điện trở thuần không đổi. Khi dòng điện trong mạch là 2A thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 100W. Khi dòng điện trong mạch là 1A thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là
Đáp án: A Phương pháp giải: Áp dụng công thức tính công suất P = RI2 Lời giải chi tiết: Công suất của mạch khi dòng điện trong mạch là 2 A là P1 = R.22 = 4R Công suất của mạch khi cường độ dòng điện trong mạch là 1A là: \({P_2} = {\rm{ }}R{.1^2} = {\rm{ }}R = > {{{P_2}} \over {{P_1}}} = {R \over {4R}} = > {P_2} = {{{P_1}} \over 4} = 25W\) Câu hỏi 29 : Cho mạch điện như hìnhh vẽ. Biết R = 4 Ω, đèn Đ ghi 6V - 3W, UAB = 9V không đổi, Rx là biến trở. Điện trở của đèn không đổi. Xác định giá trị của Rx để đèn sáng bình thường?
Đáp án: A Phương pháp giải: Phương pháp: Công thức của đoạn mạch nối tiếp: \(\left\{ \begin{array}{l}U = {U_1} + {U_2}\\I = {I_1} = {I_2}\end{array} \right.\) Công thức của đoạn mạch mắc song song: \(\left\{ \begin{array}{l}U = {U_1} = {U_2}\\I = {I_1} + {I_2}\end{array} \right.\) Hệ thức của định luật Ôm: \(I = \frac{U}{R}\) Lời giải chi tiết: Cách giải: Đèn sáng bình thường nên: UDB = URx = UĐ = 6V Cường độ dòng điện chạy trong mach chính là: \(I = \frac{{{U_{AD}}}}{R} = \frac{{{U_{AB}} - {U_{DB}}}}{R} = \frac{{9 - 6}}{4} = 0,75A\) Mặt khác: \({I_{Rx}} = I - {I_D} = I - \frac{{{P_D}}}{{{U_D}}} = 0,75 - \frac{3}{6} = 0,25A\) → Điện trở \({R_x} = \frac{{{U_{DB}}}}{{{I_{Rx}}}} = \frac{6}{{0,25}} = 24\Omega \) Chọn A Câu hỏi 30 : Một bếp điện gồm hai cuộn dây điện trở là R1 và R2 mắc vào hiệu điện thế không đổi. Nếu dùng cuộn dây thứ nhất thì nước sôi sau thời gian t1 = 15 phút, nếu dùng cuộn thứ 2thì nước sôi sau thời gian t2 = 30phút. Nếu dùng cả hai cuộn mắc nối tiếp để đung lượng nước trên thì nước sôi sau thời gian
Đáp án: B Phương pháp giải: sử dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn (định luật Jun- Lenxo ) Lời giải chi tiết: Ta có:
Quảng cáo
|
