Câu hỏi:

01/05/2022 605

Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm và tụ điện C có điện dung thay đổi được.

Đặt điện áp xoay chiều $u = U_{0} \cos ω t$ ( $U_{0}, ω$ có giá trị dương, không đổi) vào hai đầu đoạn AN, mắc các vôn kế lí tưởng V₁, V₂, vào AM và MN, mắc oát kế để đo công suất toàn mạch. Thay đổi R từ 0 đến rất lớn, khi đó tổng số chỉ hai vôn kế cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất là U₁, số chỉ lớn nhất của oát kế là P₁. Tháo toàn bộ nguồn và dụng cụ đo khỏi mạch rồi đặt điện áp đó vào hai đầu đoạn mạch MB, mắc các vôn kế lí tưởng V₁, V₂ vào MN và NB, mắc oát kế để đo công suất toàn mạch. Thay đổi C từ 0 đến rất lớn, khi đó tổng số chỉ hai vôn kế cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất là U₂, số chỉ lớn nhất của oát kế là P₂. Biết $\frac{U_{1}}{U_{2}} = 0, 299$ và giá trị $P_{1} = 100 W$ . Giá trị P₂ gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. $\frac{100}{\sqrt{3}} W$

B. $\frac{50}{\sqrt{3}} W$

C. $200 \sqrt{3} W$

D. $100 \sqrt{3} W$

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 25 đề thi ôn luyện THPT Quốc gia môn Vật lí có đáp án năm 2022 !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án C

Xét đoạn mạch AN,tức mạch gồm RLr mắc nối tiếp. Ta có giản đồ:

Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ gồm biến trở R, cuộn dây không thuần (ảnh 2)

Ta có: $\tan α = \frac{r}{Z_{L}}$ .

Từ giản đồ ta có: $\frac{U}{\sin (90 ° + α)} = \frac{U_{L r}}{\sin γ} = \frac{U_{R}}{\sin β}$ $= \frac{U_{L r} + U_{R}}{\sin β + \sin γ}$

$\Rightarrow U_{L r} + U_{R} = U_{1}$ $= \frac{U}{\sin (α + 90 °)} (\sin β + \sin γ)$

Lại có: $\sin β + \sin γ = 2 \sin \frac{β + γ}{2} \cos \frac{β - γ}{2}$ $= 2 \sin (45 - \frac{α}{2}) \cos \frac{β - γ}{2}$

Do a không đổi $\Rightarrow U_{1 \max}$ khi $\cos \frac{β - γ}{2} = 1$ khi đó $U_{1 \max} = \frac{U}{\sin (α + 90 °)} 2 \sin (45 ° - \frac{α}{2})$

Xét đoạn mạch MB gồm LrC mắc nối tiếp

Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ gồm biến trở R, cuộn dây không thuần (ảnh 3)

Từ giản đồ ta có: ${(U_{C} + U_{L r})}_{\max} = U_{2 \max}$ $= \frac{U}{\sin α} 2 \sin (90 ° - \frac{α}{2})$

Lấy $\frac{U_{1}}{U_{2}} = 0, 299$

$\Rightarrow \frac{\sin α}{\sin (α + 90 °)} . \frac{\sin (45 ° - \frac{α}{2})}{\sin (90 ° - \frac{α}{2})} = 0, 299 \Rightarrow α = 30 ° \Rightarrow \tan α = \frac{r}{Z_{2}} \Rightarrow Z_{L} = \sqrt{3} r$

Khi đó: $P_{1 \max} = \frac{U^{2}}{2 \sqrt{3} r}; P_{2 \max} = \frac{U^{2}}{r}$ (cộng hưởng)

Xét:

\frac{P_{1}}{P_{2}} = \frac{r}{2 \sqrt{3} r} = \frac{1}{2 \sqrt{3}}

\Rightarrow P_{2} = 2 \sqrt{3} P_{1} = 2 \sqrt{3} .100 = 200 \sqrt{3} W

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 »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Trên mặt nước phẳng lặng có hai nguồn điểm dao động S₁ và S₂ có tần số là f = 120 Hz. Khi đó trên mặt nước, tại vùng giao thoa S₁, S₂ người ta quan sát thấy 5 gợn lồi và những gợn này chia đoạn S₁S₂ thành 6 đoạn mà hai đoạn ở hai đầu chỉ dài bằng một nửa các đoạn còn lại. Cho S₁S₂ = 5 cm. Bước sóng l là:

A. 4 cm.

B. 8 cm.

C. 2 cm.

D. Kết quả khác.

Lời giải

Đáp án C

Do khoảng cách giữa hai điểm cực đại liên tiếp là

\frac{λ}{2}

và trên vùng giao thoa có 5 gợn lồi chia đoạn S₁S₂ thành 6 đoạn, mà hai đoạn ở hai đầu chỉ dài bằng một nửa đoạn còn lại nên

S_{1} S_{2} = 4. \frac{λ}{2} + 2. \frac{λ}{4} = \frac{5 λ}{2} \Rightarrow λ = 2 (c m)

Câu 2

Một mạch dao động điện từ tự do. Để giảm tần số dao động riêng của mạch, có thể thực hiện giải pháp nào sau đây:

A. giảm C và giảm L.

B. Giữ nguyên C và giảm L.

C. Giữ nguyên L và giảm C.

D. Tăng L và tăng C.

Lời giải

Đáp án D

Tần số của mạch dao động điện từ là: $f = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}} \Rightarrow f ~ \frac{1}{\sqrt{L C}}$

Để giảm tần số của mạch, ta thực hiện các cách sau: tăng L hoặc tăng C, hoặc tăng cả L và C.

Câu 3

Một vật thực hiện cùng lúc hai dao động điều hòa thành phần cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là $x_{1} = A_{1} \cos (ω t + \frac{π}{3}) (c m)$ , $x_{2} = A_{2} \cos (ω t - \frac{π}{4}) (c m)$ . Biết phương trình dao động tổng hợp là $x = 5 \cos (ω t + φ) (c m)$ . Để tổng $(A_{1} + A_{2})$ có giá trị cực đại thì j có giá trị là

A. $\frac{π}{12}$

B. $\frac{5 π}{12}$

C. $\frac{π}{24}$

D. $\frac{π}{6}$

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

Vectơ lực kéo về tác dụng lên vật dao động điều hòa luôn

A. hướng về vị trí cân bằng.

B. cùng hướng chuyển động.

C. ngược hướng chuyển động.

D. hướng ra xa vị trí cân bằng.

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

Theo định nghĩa, hiện tượng quang điện trong là

A. hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.

B. hiện tượng quang điện xảy ra trên mặt ngoài một chất bán dẫn.

C. hiện tượng quang điện xảy ra bên trong một chất bán dẫn.

D. nguyên nhân sinh ra hiện tượng quang dẫn.

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