Câu hỏi:

01/05/2022 169

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

Đáp án chính xác

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 !!

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.

Bình luận hoặc Báo cáo
về câu hỏi!

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)

Xem đáp án » 22/04/2022 3,339

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.

Xem đáp án » 01/05/2022 3,320

Câu 3:

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. $I = ω C U \sqrt{2}$

Xem đáp án » 28/04/2022 2,288

Câu 4:

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

C.

\frac{π}{4} r a d

D.

(20 t + \frac{π}{4}) r a d

Xem đáp án » 28/04/2022 1,807

Câu 5:

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

Xem đáp án » 28/04/2022 1,777

Câu 6:

Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu không đúng là

A. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức.

B. Tần số dao động cưỡng bức luôn bằng tần số của ngoại lực.

C. Dao động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn.

D. Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào lực cản của môi trường.

Xem đáp án » 22/04/2022 1,664

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

Xem đáp án » 12/04/2022 1,606

Xem thêm các câu hỏi khác »

Nhà sách VIETJACK:

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 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?

Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu không đúng là

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

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

Nhà sách VIETJACK:

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

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?

Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu không đúng là

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

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

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?