Câu hỏi:

20/09/2025 76 Lưu

Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức $u = 220\sqrt{2}\cos(100\pi t)$ (V) vào hai đầu một đoạn mạch. Biểu thức cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch là $i = 5\sqrt{2}\cos\left(100\pi t + \dfrac{\pi}{3}\right)$ (A).

a) Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn cường độ dòng điện trong mạch một góc $\dfrac{\pi}{3}$ rad.
b) Khi mắc nối tiếp một \textit{ampe} kế lí tưởng vào đoạn mạch trên thì giá trị hiển thị trên \textit{ampe} kế là 10 A.
c) Khi điện áp tức thời có giá trị 220 V thì cường độ dòng điện tức thời đạt giá trị cực đại.
d) Tổng trở của đoạn mạch có giá trị bằng 44 $\Omega$.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn cường độ dòng điện trong mạch một góc $\dfrac{\pi}{3}$ rad.

Đ

 

b

Khi mắc nối tiếp một ampe kế lí tưởng vào đoạn mạch trên thì giá trị hiển thị trên ampe kế là 10 A.

 

S

c

Khi điện áp tức thời có giá trị 220 V thì cường độ dòng điện tức thời đạt giá trị cực đại.

 

S

d

Tổng trở của đoạn mạch có giá trị bằng 44 $\Omega$.

Đ

 

a) ĐÚNG

\[
\Delta \varphi_{ui} = \varphi_u - \varphi_i = 0 - \frac{\pi}{3} = -\frac{\pi}{3} \ \text{rad}.
\]

Vậy điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn cường độ dòng điện trong mạch một góc $\dfrac{\pi}{3}$ rad.

b) SAI

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
\[
I = \frac{I_0}{\sqrt{2}} = \frac{5\sqrt{2}}{\sqrt{2}} = 5 \ \text{A}.
\]

Vậy giá trị hiển thị trên \textit{ampe} kế khi mắc nối tiếp vào đoạn mạch là 5 A.

c) SAI

Khi điện áp tức thời có giá trị 220 V, ta có:
\[
u = 220\sqrt{2}\cos(100\pi t) = 220 \iff \cos(100\pi t) = \frac{1}{\sqrt{2}}
\]

\[
\Rightarrow 100\pi t_1 = \frac{\pi}{4} + k.2\pi \ (k \in \mathbb{N}) \quad \text{hoặc} \quad 100\pi t_2 = \frac{7\pi}{4} + k.2\pi \ (k \in \mathbb{N}).
\]

Cường độ dòng điện trong đoạn mạch tại thời điểm $t_1$ và $t_2$ lần lượt là:

\[
i_1 = 5\sqrt{2}\cos\left(100\pi \cdot \frac{1}{400} + \frac{\pi}{3}\right) = 5\sqrt{2}\cos\left(\frac{\pi}{4} + \frac{\pi}{3}\right) = 5\sqrt{2}\cos\frac{7\pi}{12} = I_{\max},
\]

\[
i_2 = 5\sqrt{2}\cos\left(\frac{7\pi}{4} + k.2\pi + \frac{\pi}{3}\right) = 5\sqrt{2}\cos\frac{19\pi}{12} = I_{\max},
\]

với $I_{\max} = 5\sqrt{2}$ (A).

d) ĐÚNG

Giá trị của tổng trở của đoạn mạch là:
\[
Z = \frac{U}{I} = \frac{220}{5} = 44 \ \Omega.
\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

A. $47^\circ\mathrm{C}$

B. $48^\circ\mathrm{C}$ 

C. $53^\circ\mathrm{C}$ 

D. $54^\circ\mathrm{C}$

Lời giải

Đáp án đúng là B

Khối lượng ethanol chứa trong $20\,\ell$ rượu gạo $40^\circ$ là:
\[
m_e = D_e V_e = 789{,}40 \cdot 20 \cdot 10^{-3} = 6{,}312\,\mathrm{kg}.
\]

Khối lượng nước chứa trong $20\,\ell$ rượu gạo $40^\circ$ là:
\[
m_n = D_n V_n = 997{,}60 \cdot 20 \cdot 10^{-3} = 11{,}964\,\mathrm{kg}.
\]

Xét sự trao đổi nhiệt giữa ethanol và nước, ta có:
\[
Q_{\text{toả}} = Q_{\text{thu}} \;\;\Rightarrow\;\; m_n c_n (t_n - 45) = m_e c_e (45 - 35).
\]

\[
11{,}964 \cdot 4200 \cdot (t_n - 45) = 6{,}312 \cdot 2440 \cdot 10
\]

\[
t_n = \frac{106337}{20937} \approx 48^\circ\mathrm{C}.
\]

Câu 2

Một nhân viên pha chế một mẫu trà sữa bằng cách trộn các chất lỏng lại với nhau, gồm: nước trà đen (mẫu T), nước đường nâu (mẫu D) và sữa tươi (mẫu S). Các mẫu chất lỏng này chỉ trao đổi nhiệt lẫn nhau mà không gây ra các phản ứng hóa học. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Nhiệt độ trước khi trộn của mẫu T, mẫu D và mẫu S lần lượt là 22$^\circ$C, 25$^\circ$C và 30$^\circ$C. Khối lượng của mẫu T, mẫu D và mẫu S lần lượt là $m_T$ (kg), 2m$_T$ (kg) và 3m$_S$ (kg).
Biết rằng:

- Khi trộn mẫu T với mẫu D với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 24$^\circ$C.
- Khi trộn mẫu D với mẫu S với nhau thì nhiệt độ cân bằng của hệ là 28$^\circ$C.

Một nhân viên pha chế một mẫu trà sữa bằng cách trộn các chất lỏng lại với nhau, gồm: nước trà đen (mẫu T), nước đường nâu (mẫu D) và sữa tươi (mẫu S). (ảnh 1)

Hãy xét các nội dung sau:
a) Nhiệt độ cân bằng của hệ khi trộn mẫu T với mẫu S là $t_1 = 28^\circ$C.
b) Nhiệt độ cân bằng của hệ khi trộn cả ba mẫu là $t_2 = 27^\circ$C.
c) Nếu nhân viên này pha thêm một mẫu sữa tươi (có khối lượng $m_S$ (kg)) nữa vào hỗn hợp ba mẫu ở câu b thì nhiệt độ cân bằng của hệ lúc này là $t_3 = 28^\circ$C.
d) Biết nhiệt dung riêng của nước trà đen là $c_T = 4100\ \mathrm{J/(kg.K)}$, khối lượng của mẫu nước trà đen là $m_T = 0,08$ kg. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá và nhiệt dung riêng của nước lẫn lượt là $\lambda = 3,34.10^5\ \mathrm{J/kg}$ và $c_n = 4200\ \mathrm{J/(kg.K)}$. Nếu nhân viên tiếp tục thêm 0,3 kg nước đá ở $0^\circ$C vào hỗn hợp ở câu c thì khi nhiệt độ của hỗn hợp giảm còn $8^\circ$C, lượng nước đá đã tan hoàn toàn.

Lời giải

 

Nội dung

Đúng

Sai

a

Nhiệt độ cân bằng của hệ khi trộn mẫu T với mẫu S là $28^\circ$C.

Đ

 

b

Nhiệt độ cân bằng của hệ khi trộn cả ba mẫu là $27^\circ$C.

Đ

 

c

Nếu nhân viên pha thêm một mẫu sữa tươi nữa vào hỗn hợp thì nhiệt độ cân bằng của hệ lúc này là $28^\circ$C.

Đ

 

d

Biết nhiệt dung riêng của nước trà đen là $c_T = 4100\ \mathrm{J/(kg.K)}$, khối lượng của mẫu nước trà đen là $m_T = 0,08$ kg. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá và nhiệt dung riêng của nước lẫn lượt là $\lambda = 3,34.10^5\ \mathrm{J/kg}$ và $c_n = 4200\ \mathrm{J/(kg.K)}$. Nếu nhân viên tiếp tục thêm $0,3$ kg nước đá ở $0^\circ$C vào hỗn hợp ở câu c thì khi nhiệt độ của hỗn hợp giảm còn $8^\circ$C, lượng nước đá đã tan hoàn toàn.

 

S

a) ĐÚNG
Khi trộn mẫu T với mẫu D, ta có:
\[
m_Tc_T(24-22) = m_Dc_D(25-24) \Rightarrow 2m_Tc_T = m_Dc_D \tag{1}
\]
Khi trộn mẫu D với mẫu S, ta có:
\[
m_Dc_D(28-25) = m_Sc_S(30-28) \Rightarrow 3m_Dc_D = 2m_Sc_S \tag{2}
\]
Khi trộn mẫu T với mẫu S, ta có:
\[
m_Tc_T(t_1-22) = m_Sc_S(30-t_1) \tag{3}
\]
Từ (1), (2) và (3) suy ra $t_1 = 28^\circ$C.

b) ĐÚNG
Khi trộn 3 mẫu lại với nhau, ta có:
\[
m_Sc_S(30-t_2) = m_Tc_T(t_2-22) + m_Dc_D(t_2-25) \tag{4}
\]
Từ (1), (4) và (5) suy ra $t_2 = 27^\circ$C.

c) ĐÚNG
Khi nhân viên pha thêm một mẫu sữa tươi nữa vào hỗn hợp, ta có:
\[
(t_3-27)(m_Tc_T+m_Dc_D+m_Sc_S) = m_Sc_S(30-t_3) \tag{6}
\]
Từ (1), (4), (6) suy ra $t_3 = 28^\circ$C.

d) SAI
Khi nhân viên tiếp tục thêm 0,3 kg nước đá vào hỗn hợp, ta có:
\[
(28-8)(m_Tc_T+m_Dc_D+2m_Sc_S) = \lambda m + m c_n 8 \tag{7}
\]
Giải (7) ta được $m \approx 0,14\ \text{kg}$.
$\Rightarrow$ Lượng nước đá chưa tan hết.

Câu 4

Máy đo huyết áp hoạt động dựa trên nguyên lý đo áp suất khí trong ống dẫn. Khi nhấn nút \textit{start}, máy sẽ bơm không khí (xem là khí lí tưởng) qua ống dẫn để vào vòng bít trên cánh tay và gây ra áp suất và ngắt dòng chảy của máu hoàn toàn (áp suất khí trong vòng bít đạt giá trị lớn nhất). Khi van mở ra, khí được xả ra khỏi vòng bít làm áp suất trong vòng bít giảm dần đến khi độ chênh lệch $\Delta p$ và áp suất khí quyển bằng với áp suất huyết áp tâm thu và tạo ra âm thanh có thể nghe được nhờ ống nghe giúp máy nhận biết. Sau đó, áp suất khí trong vòng bít tiếp tục giảm xuống cho đến khi âm thanh này mất đi. Ngay khi đó, độ chênh lệch giữa áp suất khí trong vòng bít và áp suất khí quyển bằng huyết áp tâm trương.

Một người dùng máy đo huyết áp có lưu lượng khí bơm vào và xả ra là $30 \,\text{cm}^3/\text{s}$, không khí được bơm vào vòng bít có áp suất bằng áp suất khí quyển $p_0 = 760 \,\text{mmHg}$, ở nhiệt độ $27^\circ \text{C}$. Trong quá trình bơm và xả, nhiệt độ khí được xem không đổi. Sau khi đo xong, kết quả hiện thị trên máy cho biết huyết áp tâm thu là $118 \,\text{mmHg}$, huyết áp tâm trương là $78 \,\text{mmHg}$. Trong quá trình đo, độ chênh lệch giữa áp suất khí trong vòng bít và áp suất khí quyển bắt đầu bơm là $0 \,\text{mmHg}$ (thể tích khí trong vòng bít là $120 \,\text{cm}^3$) và đạt giá trị lớn nhất là $160 \,\text{mmHg}$ (thể tích khí trong vòng bít là $380 \,\text{cm}^3$). Biết $760 \,\text{mmHg} = 101325 \,\text{Pa}$ và bỏ qua thể tích của ống dẫn.

Máy đo huyết áp hoạt động dựa trên nguyên lý đo áp suất khí trong ống dẫn. (ảnh 1)

a) Áp suất của khối khí trong vòng bít đạt giá trị nhỏ nhất và lớn nhất trong quá trình đo lần lượt là $760 \,\text{mmHg}$ và $920 \,\text{mmHg}$.

b) Nếu không khí được bơm liên tục vào vòng bít thì để độ chênh lệch giữa áp suất khí trong vòng bít và áp suất khí quyển từ $0 \,\text{mmHg}$ đến $160 \,\text{mmHg}$ ta cần bơm khí trong $9 \,\text{s}$.

c) Lượng không khí đã được bơm vào vòng bít để độ chênh lệch giữa áp suất khí trong vòng bít và áp suất khí quyển tăng từ $0 \,\text{mmHg}$ đến $160 \,\text{mmHg}$ xấp xỉ bằng $0,014 \,\text{mol}$.

d) Động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí trong vòng bít trước khi bơm không khí vào xấp xỉ bằng $6,21 \cdot 10^{-21} \,\text{J}$.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP