Bài Tập Trắc nghiệm Vật Lí 12 - Kết nối tri thức - Bài 17: Máy phát điện xoay chiều - Đề 03
Bài Tập Trắc nghiệm Vật Lí 12 - Kết nối tri thức - Bài 17: Máy phát điện xoay chiều - Đề 03 được xây dựng với nhiều câu hỏi chất lượng, sát với nội dung chương trình học, giúp bạn dễ dàng ôn tập và kiểm tra kiến thức hiệu quả. Hãy cùng bắt đầu làm bài tập trắc nghiệm ngay để nâng cao hiểu biết và chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp tới!
Câu 1: Nguyên tắc hoạt động cơ bản của máy phát điện xoay chiều một pha dựa trên hiện tượng vật lí nào?
- A. Hiện tượng quang điện
- B. Hiện tượng cộng hưởng điện
- C. Hiện tượng cảm ứng điện từ
- D. Hiện tượng tự cảm
Câu 2: Bộ phận quay của máy phát điện xoay chiều được gọi là gì?
- A. Stato
- B. Rôto
- C. Bộ góp điện
- D. Nam châm điện
Câu 3: Bộ phận đứng yên của máy phát điện xoay chiều, thường chứa cuộn dây để phát ra dòng điện, được gọi là gì?
- A. Stato
- B. Rôto
- C. Bộ góp điện
- D. Nam châm vĩnh cửu
Câu 4: Trong máy phát điện xoay chiều một pha đơn giản có Rôto là nam châm vĩnh cửu và Stato là cuộn dây, suất điện động cảm ứng trong cuộn dây biến thiên điều hòa theo thời gian vì lí do chính nào sau đây?
- A. Tốc độ quay của Rôto không đổi.
- B. Từ trường của nam châm là đều.
- C. Cuộn dây Stato có nhiều vòng.
- D. Từ thông qua cuộn dây Stato biến thiên điều hòa theo thời gian.
Câu 5: Một máy phát điện xoay chiều một pha có Rôto gồm p cặp cực (p là số nguyên dương). Khi Rôto quay với tốc độ n vòng/giây, tần số của suất điện động cảm ứng do máy tạo ra là bao nhiêu?
- A. f = n/p
- B. f = p + n
- C. f = p.n
- D. f = 2p.n
Câu 6: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 200 vòng, diện tích mỗi vòng là 60 cm², quay đều với tốc độ 1200 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5 T, trục quay vuông góc với đường sức từ. Từ thông cực đại qua khung dây là bao nhiêu?
- A. 0,06 Wb
- B. 0,6 Wb
- C. 6 Wb
- D. 60 Wb
Câu 7: Vẫn với khung dây ở Câu 6, biên độ (giá trị cực đại) của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là bao nhiêu?
- A. 2,4 V
- B. 2,4π² V
- C. 2,4π V
- D. 4,8π V
Câu 8: Một máy phát điện xoay chiều một pha có Rôto là nam châm quay với tốc độ 750 vòng/phút. Biết Stato có 8 cặp cực. Tần số của suất điện động do máy tạo ra là bao nhiêu?
- A. 25 Hz
- B. 50 Hz
- C. 75 Hz
- D. 100 Hz
Câu 9: Một máy phát điện xoay chiều hoạt động với tần số 50 Hz. Rôto có 2 cặp cực. Tốc độ quay của Rôto là bao nhiêu vòng/phút?
- A. 750 vòng/phút
- B. 1500 vòng/phút
- C. 3000 vòng/phút
- D. 6000 vòng/phút
Câu 10: Suất điện động cảm ứng trong một khung dây quay đều trong từ trường đều có biểu thức e = 100√2cos(100πt) V. Giá trị hiệu dụng của suất điện động này là bao nhiêu?
- A. 100 V
- B. 100√2 V
- C. 200 V
- D. 50√2 V
Câu 11: Vẫn với suất điện động ở Câu 10 (e = 100√2cos(100πt) V), tần số của suất điện động này là bao nhiêu?
- A. 50π Hz
- B. 100 Hz
- C. 100π Hz
- D. 50 Hz
Câu 12: Một khung dây dẫn phẳng có N vòng, diện tích S, quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục vuông góc với từ trường đều B. Tại thời điểm t, góc giữa vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây và vectơ cảm ứng từ là α = ωt. Biểu thức từ thông qua khung dây tại thời điểm t là:
- A. Φ = NBScos(ωt)
- B. Φ = NBSsin(ωt)
- C. Φ = NBSωcos(ωt)
- D. Φ = NBSωsin(ωt)
Câu 13: Dựa vào biểu thức từ thông ở Câu 12, biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung dây là:
- A. e = NBSωcos(ωt)
- B. e = NBSsin(ωt)
- C. e = NBSωsin(ωt)
- D. e = -NBSωcos(ωt)
Câu 14: So sánh pha của suất điện động cảm ứng (e) và từ thông (Φ) qua khung dây quay đều trong từ trường đều. Phát biểu nào sau đây là đúng?
- A. e cùng pha với Φ.
- B. e sớm pha hơn Φ một góc π/2.
- C. e trễ pha hơn Φ một góc π/2.
- D. e ngược pha với Φ.
Câu 15: Một máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra suất điện động có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 220 V. Tốc độ quay của Rôto tăng lên gấp đôi nhưng vẫn giữ nguyên cấu trúc máy (số cặp cực không đổi). Giá trị hiệu dụng của suất điện động mới là bao nhiêu?
- A. 110 V
- B. 220 V
- C. 311 V
- D. 440 V
Câu 16: Vẫn với máy phát điện ở Câu 15 (ban đầu f = 50 Hz, E = 220 V), khi tốc độ quay của Rôto tăng lên gấp đôi, tần số của suất điện động mới là bao nhiêu?
- A. 25 Hz
- B. 50 Hz
- C. 100 Hz
- D. 200 Hz
Câu 17: Một máy phát điện xoay chiều một pha có Rôto là phần cảm (nam châm) và Stato là phần ứng (cuộn dây). Cấu tạo này thường được sử dụng trong các máy phát điện công suất lớn. Ưu điểm chính của cấu tạo này là gì?
- A. Chế tạo Rôto dễ dàng hơn.
- B. Việc lấy dòng điện ra mạch ngoài đơn giản hơn (không cần truyền dòng điện công suất lớn qua vành trượt).
- C. Từ trường tạo ra mạnh hơn.
- D. Máy hoạt động hiệu quả hơn ở tốc độ thấp.
Câu 18: Trong máy phát điện xoay chiều một pha, bộ phận nào có chức năng đưa dòng điện xoay chiều từ cuộn dây quay ra mạch ngoài?
- A. Stato
- B. Rôto
- C. Bộ chỉnh lưu
- D. Vành trượt và chổi than
Câu 19: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là Rôto quay với tốc độ không đổi. Khi một cuộn dây của Stato có 500 vòng, suất điện động hiệu dụng cảm ứng trên cuộn dây đó là 120 V. Nếu thay cuộn dây này bằng cuộn dây khác có 1000 vòng (các yếu tố khác giữ nguyên), suất điện động hiệu dụng cảm ứng trên cuộn dây mới là bao nhiêu?
- A. 60 V
- B. 120 V
- C. 240 V
- D. 480 V
Câu 20: Xét một máy phát điện xoay chiều một pha. Nếu tốc độ quay của Rôto giảm đi một nửa so với ban đầu, và số cặp cực trên Rôto tăng gấp đôi, thì tần số của suất điện động do máy tạo ra sẽ thay đổi như thế nào so với ban đầu?
- A. Không đổi
- B. Tăng gấp đôi
- C. Giảm đi một nửa
- D. Tăng gấp bốn lần
Câu 21: Một khung dây chữ nhật quay đều trong từ trường đều tạo ra suất điện động e = E₀cos(ωt). Tại thời điểm t = 0, suất điện động có giá trị cực đại. Điều này có nghĩa là tại thời điểm t = 0, vị trí của khung dây như thế nào so với vectơ cảm ứng từ?
- A. Mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ.
- B. Mặt phẳng khung dây song song với đường sức từ.
- C. Vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc 45 độ.
- D. Từ thông qua khung dây đạt giá trị cực đại.
Câu 22: Để tăng giá trị hiệu dụng của suất điện động do một máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra mà không thay đổi tốc độ quay của Rôto và cấu trúc hình học của cuộn dây Stato, ta có thể thực hiện biện pháp nào sau đây?
- A. Tăng cường độ dòng điện qua cuộn dây kích từ (nếu Rôto là nam châm điện).
- B. Giảm tốc độ quay của Rôto.
- C. Giảm số vòng dây của cuộn Stato.
- D. Thay vật liệu làm lõi thép bằng vật liệu có độ từ thẩm nhỏ hơn.
Câu 23: Một máy phát điện xoay chiều một pha có suất điện động tức thời e = 311cos(100πt + π/6) V. Tại thời điểm t = 0, giá trị của suất điện động là bao nhiêu?
- A. 311 V
- B. 311√3/2 V
- C. 0 V
- D. -311√3/2 V
Câu 24: Tại sao trong thực tế, các máy phát điện xoay chiều công nghiệp thường có Rôto là nam châm điện và Stato là các cuộn dây?
- A. Rôto nam châm điện dễ chế tạo hơn Rôto cuộn dây.
- B. Việc truyền dòng điện công suất lớn vào Rôto quay dễ dàng hơn.
- C. Dòng điện công suất lớn được tạo ra ở Stato đứng yên, dễ dàng đưa ra ngoài sử dụng.
- D. Từ trường do nam châm điện tạo ra luôn đều trong toàn bộ không gian Stato.
Câu 25: Một máy phát điện xoay chiều một pha có Rôto là nam châm điện 4 cực (tức 2 cặp cực). Để máy phát ra dòng điện có tần số 60 Hz, Rôto phải quay với tốc độ bao nhiêu vòng/phút?
- A. 1800 vòng/phút
- B. 3600 vòng/phút
- C. 900 vòng/phút
- D. 1200 vòng/phút
Câu 26: So sánh máy phát điện xoay chiều một pha và máy phát điện một chiều về cấu tạo. Điểm khác biệt cơ bản nhất ở bộ phận lấy điện ra mạch ngoài là gì?
- A. Số lượng cuộn dây Stato.
- B. Bộ góp điện (vành khuyết) ở máy một chiều thay cho vành trượt (vành khuyên) ở máy xoay chiều.
- C. Sử dụng nam châm vĩnh cửu hay nam châm điện.
- D. Có hay không có lõi thép trong Rôto.
Câu 27: Một khung dây quay đều trong từ trường đều, tạo ra suất điện động cực đại là E₀. Nếu tốc độ quay tăng gấp đôi, đồng thời cảm ứng từ của từ trường giảm đi một nửa, thì suất điện động cực đại mới là bao nhiêu?
- A. E₀
- B. 2E₀
- C. E₀/2
- D. 4E₀
Câu 28: Tại sao trong các nhà máy điện (như thủy điện, nhiệt điện), máy phát điện xoay chiều thường có kích thước rất lớn?
- A. Để giảm tốc độ quay của Rôto.
- B. Để tăng tần số của dòng điện phát ra.
- C. Để giảm giá thành sản xuất.
- D. Để tạo ra công suất điện lớn.
Câu 29: Một máy phát điện xoay chiều một pha có Rôto quay với tốc độ không đổi. Suất điện động tức thời do máy tạo ra có giá trị cực đại là 300 V. Nếu mắc một tải tiêu thụ là điện trở thuần R vào hai cực máy, bỏ qua điện trở trong của máy, thì công suất tiêu thụ trên R là 450 W. Giá trị của điện trở R là bao nhiêu?
- A. 50 Ω
- B. 100 Ω
- C. 150 Ω
- D. 200 Ω
Câu 30: Phân tích mối liên hệ giữa tốc độ quay của Rôto (n) và tần số dòng điện (f) trong máy phát điện xoay chiều nhiều cặp cực (p cặp cực). Tại sao tần số dòng điện không chỉ phụ thuộc vào tốc độ quay mà còn phụ thuộc vào số cặp cực?
- A. Mỗi vòng quay của Rôto p cặp cực tạo ra p chu kỳ biến đổi của từ thông qua cuộn dây Stato.
- B. Tốc độ góc của Rôto tỉ lệ thuận với số cặp cực.
- C. Từ trường do Rôto nhiều cực tạo ra mạnh hơn.
- D. Số vòng dây của Stato phụ thuộc vào số cặp cực của Rôto.