Câu hỏi:

01/05/2022 226

Mạch điện nối tiếp AB (như hình 1) với $0 < R_{1} \leq r .$ Mắc AB vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi U = 120V nhưng tần số f có thể thay đổi được, ban đầu giữ cho tần số $f = f_{1}$ người ta đo được công suất tiêu thụ trên đoạn NB là P₁ và cường độ dòng điện i₁ (t), lúc này nếu nối tắt cuộn dây với tụ điện thì công suất tiêu thụ trên NB lại tăng lên 4 lần. Khi $f = f_{2}$ thì cường độ dòng điện là i₂ (t). Đồ thị i₁ (t), và i₂ (t) được cho (như hình 2). Khi $f = f_{C}$ thì điện áp hiệu dụng hai đầu C đạt cực đại. Tổng giá trị điện áp hiệu dụng $U_{A N} + U_{N B}$ khi đó gần giá trị nào nhất?

A. 195V

B. 180V

C. 197V

D. 150V

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Sử dụng các công thức: $U_{A N} = \sqrt{U_{R}^{2} + U_{L}^{2}}, U_{N B} = \sqrt{U_{R 1}^{2} + U_{C}^{2}}; U_{C \max}^{2} = U_{L}^{2} + U^{2}$

Độ lệch pha giữa u và i: $\tan φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R}$

Cách giải:

Khi nối tắt cuộn dây, nối tắt tụ $\Rightarrow P_{N B}^{'} = \frac{U^{2}}{R_{1}}$

Khi không nối tắt $\Rightarrow P_{N B} = \frac{U^{2}}{\frac{{(r + R_{1})}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}{R_{1}}}$

Giả thiết $P_{N B}^{'} = 4 P_{N B} \Rightarrow \frac{{(r + R_{1})}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}{R_{1}} = 4 R_{1}$

$\Rightarrow (r + R_{1} - 2 R_{1}) (r + R_{1} + 2 R_{1}) + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2} = 0$

Để tồn tại nghiệm kết hợp với điều kiện $R_{1} \leq r \Rightarrow R_{1} = r; Z_{L 1} = Z_{C 1} \Rightarrow I_{1}$ lớn nhất

$(r - R_{1}) (r + 3 R_{1}) + (Z_{L} - Z_{C}) = 0 \Rightarrow {(Z_{L} - Z_{C})}^{2} = (r - R_{1}) (r + 3 R_{1})$

Khi $f = f_{2}$ nhìn từ đồ thị ta thấy $T_{1} = 2 T_{2}$

$(r - R_{1}) (r + 3 R_{1}) + (Z_{L} - Z_{C}) = 0 \Rightarrow {(Z_{L} - Z_{C})}^{2} = (r - R_{1}) (r + 3 R_{1})$

Xét $t = 0 \Rightarrow φ_{i 2} = - \arccos (0, 632) = - 0, 887$

Mà $φ_{i 1} = 0 \Rightarrow φ_{2} = 0, 887 (r a d)$

$\Rightarrow \tan φ_{2} = \frac{Z_{L 2} - Z_{C 2}}{R_{t d}} \Rightarrow Z_{L 1} = Z_{C 1} = 0, 82 (R_{t d})$

$\Rightarrow \frac{{(R_{t d})}^{2} C}{2 L} = 0, 7 5 (1)$

Khi $f = f_{c}$ thì $U_{C \max} \Rightarrow U_{C \max} = \frac{U}{\sqrt{1 - {(1 - \frac{{(R_{t d})}^{2} C}{2 L})}^{2}}} = 32 \sqrt{15} (V)$

Mặt khác $U_{C m a x}^{2} = U_{L}^{2} + U^{2}$

$\Rightarrow U_{L} = 8 \sqrt{15} (V) \Rightarrow U_{R} = U_{R 1} = 12 \sqrt{10} (V)$

$\Rightarrow U_{A N} + U_{N B} = \sqrt{U_{R}^{2} + U_{L}^{2}} + \sqrt{U_{R 1}^{2} + U_{C}^{2}} \approx 179 (V)$

Chọn B.

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật nhỏ khối lượng m = 100(g) dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ 10cm và tần số góc 4π (rad/s). Thế năng của con lắc khi vật nhỏ ở vị trí biên là

A. 0,79 (J)

B. 0,079 (J)

C. 79 (J)

D. 7,9 (mJ)

Lời giải

Phương pháp:

Độ cứng k của con lắc lò xo: $k = m ω^{2}$

Thế năng: $W_{t} = \frac{1}{2} k x^{2}$

Cách giải:

Độ cứng k của con lắc lò xo: $k = m ω^{2} = 0, 1. {(4 π)}^{2} \approx 15, 79 N /m$

Tại vị trí biên vật có li độ $x = \pm A$

Thế năng khi đó là: $W_{t} = \frac{1}{2} k x^{2} = \frac{1}{2} k A^{2} = \frac{1}{2} .15, 79.0, 1^{2} \approx 0, 079 N$

Chọn B.

Câu 2

Đặt điện áp xoay chiều $u = 220 \sqrt{2} \cos (100 π t) (V)$ vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở $R = 50 Ω,$ cuộn cảm thuần L và hộp kín X mắc nối tiếp. Khi đó, dòng điện qua mạch là $i = \sqrt{2} \cos (100 π t + \frac{π}{3}) (A).$ Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X có giá trị

A. 340W.

B. 60W.

C. 170W.

D. 120W.

Lời giải

Phương pháp:

Sử dụng phương pháp số phức: $\bar{Z} = R + i . (Z_{L} - Z_{C}) = \frac{u}{i}$

Công suất tiêu thụ: $P = R I^{2}$

Cách giải:

Ta có: $\bar{Z} = R + i . (Z_{L} - Z_{C}) = \frac{u}{i}$ $\Rightarrow \bar{Z} = \frac{220 \sqrt{2} ∠ 0}{\sqrt{2} ∠ \frac{π}{3}} \approx 220 - 4, 02 i \Rightarrow R \approx 220 Ω$

Điện trở của hộp kín X là: $R_{X} = 220 - 50 = 170 Ω$

Công suất tiêu thụ của hộp kín X là: $P_{X} = R_{X} I^{2} = {170.1}^{2} = 170 W$

Chọn C.

Câu 3

Một máy tăng thế có số vòng dây của hai cuộn dây là 1000 vòng và 500 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện $110 V - 50 H z .$ Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là

220 V; 50 H z

55 V; 50 Hz

220 V; 100 Hz

55 V; 25 Hz

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

Câu 4

Đặt một điện áp xoay chiều $u = U \sqrt{2} \cos (ω t)$ (U và ω không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C. Cường độ dòng điện hiệu dụng I qua mạch có biểu thức là

A. $I = \frac{U}{ω C}$

B. $I = ω C U$

C. $I = \frac{U \sqrt{2}}{ω C}$

D. $I = ω C U \sqrt{2}$

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

Câu 5

Một vật dao động điều hòa theo phương trình $x = 5 \cos (20 t + \frac{π}{4}) (cm).$ Pha ban đầu của dao động của vật là

A. 5cm

B. 20rad/s

\frac{π}{4} r a d

(20 t + \frac{π}{4}) r a d

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

Câu 6

Chiết suất tuyệt đối của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, vàng, tím lần lượt là $n_{d}, n_{v}, n_{t} .$ Chọn sắp xếp đúng?

A. $n_{d} < n_{t} < n_{v}$

B. $n_{t} < n_{d} < n_{v}$

C. $n_{t} < n_{v} < n_{d}$

D. $n_{d} < n_{v} < n_{t}$

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

Câu 7

Sóng FM của Đài Tiếng nói Việt Nam có tần số 100MHz. Tìm bước sóng.

A. 1m

B. 3m

C. 10m

D. 5m

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

Xem thêm các câu hỏi khác »

Hỏi bài tập

Đăng ký gói thi VIP

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +1 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 1 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +3 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 3 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +6 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 6 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

VIP +12 - Luyện thi tất cả các đề có trên Website trong 12 tháng

Hơn 100K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 2tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện

Mua ngay

Bình luận

Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật nhỏ khối lượng m = 100(g) dao động điều hoà theo phương ngang với biên độ 10cm và tần số góc 4π (rad/s). Thế năng của con lắc khi vật nhỏ ở vị trí biên là

Đặt điện áp xoay chiều u=2202cos(100πt) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R=50Ω, cuộn cảm thuần L và hộp kín X mắc nối tiếp. Khi đó, dòng điện qua mạch là i=2cos100πt+π3 (A). Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X có giá trị

Một máy tăng thế có số vòng dây của hai cuộn dây là 1000 vòng và 500 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện 110V−50Hz. Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là

Đặt một điện áp xoay chiều u=U2cos(ωt)(U và ω không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C. Cường độ dòng điện hiệu dụng I qua mạch có biểu thức là

Một vật dao động điều hòa theo phương trình x=5cos20t+π4 (cm). Pha ban đầu của dao động của vật là

Chiết suất tuyệt đối của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, vàng, tím lần lượt là nd,nv,nt. Chọn sắp xếp đúng?

Sóng FM của Đài Tiếng nói Việt Nam có tần số 100MHz. Tìm bước sóng.

VIP +1 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +3 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 399,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Một máy tăng thế có số vòng dây của hai cuộn dây là 1000 vòng và 500 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện $110 V - 50 H z .$ Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là

Đặt một điện áp xoay chiều $u = U \sqrt{2} \cos (ω t)$ (U và ω không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C. Cường độ dòng điện hiệu dụng I qua mạch có biểu thức là

Một vật dao động điều hòa theo phương trình $x = 5 \cos (20 t + \frac{π}{4}) (cm).$ Pha ban đầu của dao động của vật là

Chiết suất tuyệt đối của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, vàng, tím lần lượt là $n_{d}, n_{v}, n_{t} .$ Chọn sắp xếp đúng?