Câu hỏi:

01/05/2022 213

Đặt điện áp $u = U \sqrt{2} \cos 2 π f t$ (U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Khi f = 25 Hz thì u sớm pha hơn $u_{C}$ là 60°. Hình vẽ bên là đồ thị phụ thuộc f của công suất mạch tiêu thụ. Giá trị P₃ gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 10 W.

B. 9,2 W.

C. 6,5 W.

D. 18 W.

Đáp án chính xác

Xem lời giải

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

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án D

Từ đồ thị ta thấy 2 ô ứng với tần số 25Hz suy ra 1 ô ứng với tần số 12,5 Hz.

Với $f_{1} = 25 H z$ và $f_{2} = 75 H z$ , công suất tiêu thụ trên mạch có cùng giá trị:

$P_{1} = P_{2} \Rightarrow \frac{U^{2} R}{R^{2} + {(Z_{L_{1}} - Z_{C_{1}})}^{2}} = \frac{U^{2} R}{R^{2} + {(Z_{L_{2}} - Z_{C_{2}})}^{2}} \Rightarrow {(Z_{L_{1}} - Z_{C_{1}})}^{2} = {(Z_{L_{2}} - Z_{C_{2}})}^{2}$

Lại có: $f_{2} = 3 f_{1} \Rightarrow \{\begin{cases} Z_{L_{2}} = 3 Z_{L_{1}} \\ Z_{C_{2}} = \frac{1}{3} Z_{C_{1}} \end{cases}$

$\Rightarrow {(Z_{L_{1}} - Z_{C_{1}})}^{2} = {(3 Z_{L_{1}} - \frac{1}{3} Z_{C_{1}})}^{2}$

$\Rightarrow [\begin{array}{l} Z_{L_{1}} - Z_{C_{1}} = 3 Z_{L_{1}} - \frac{1}{3} Z_{C_{1}} \\ \Rightarrow - 2 Z_{L_{1}} = \frac{2}{3} Z_{C_{1}} \\ Z_{L_{1}} - Z_{C_{1}} = - 3 Z_{L_{1}} + \frac{1}{3} Z_{C_{1}} \\ \Rightarrow 4 Z_{L_{1}} = \frac{4}{3} Z_{C_{1}} \Rightarrow Z_{C_{1}} = 3 Z_{L_{1}} = 3 m \end{array}$

Khi tần số $f_{1} = 25 H z$ , độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là:

$φ = \frac{π}{2} - \frac{π}{3} = \frac{π}{6} \Rightarrow \cos \frac{π}{6} = \frac{R}{\sqrt{R^{2} + {(m - 3 m)}^{2}}} \Rightarrow \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{R}{\sqrt{R^{2} + 4 m^{2}}} \Rightarrow 3 R^{2} + 12 m^{2} = 4 R^{2} \Rightarrow R = 2 \sqrt{3} m$

Khi tần số $f_{3} = 12, 5 (H z) = 0, 5 f_{1}$ $\Rightarrow \{\begin{cases} Z_{L_{3}} = 0, 5 Z_{L_{1}} = 0, 5 m \\ Z_{C_{3}} = 2 Z_{C_{1}} = 6 m \end{cases}$ , công suất tiêu thụ trên mạch là:

$\{\begin{cases} P_{3} = \frac{U^{2} .2 \sqrt{3} m}{{(2 \sqrt{3} m)}^{2} + {(0, 5 m - 6 m)}^{2}} = \frac{U^{2} .2 \sqrt{3} m}{42, 25 m^{2}} \\ P_{1} = \frac{U^{2} .2 \sqrt{3} m}{{(2 \sqrt{3} m)}^{2} + 4 m^{2}} = \frac{U^{2} .2 \sqrt{3} m}{16 m^{2}} = 50 \end{cases} \Rightarrow \frac{P_{3}}{P_{1}} = \frac{16 m^{2}}{42, 25 m^{2}} = \frac{16}{42, 25} \Rightarrow P_{3} = \frac{16}{42, 25} P_{1} = 18, 93 (W)$

Bình luận hoặc Báo cáo
về câu hỏi!

Câu 1:

Đối với mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm, cuộn cảm có tác dụng:

A. cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng nhỏ càng bị cản trở nhiều.

B. làm cho dòng điện nhanh pha

\frac{π}{2}

so với điện áp.

C. ngăn cản hoàn toàn dòng điện.

D. cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng lớn càng bị cản trở nhiều.

Xem đáp án » 01/05/2022 15,950

Câu 2:

Một con lắc đơn gồm một vật nhỏ khối lượng m, treo ở đầu một sợi dây không dãn, khối lượng không đáng kể, dài $l$ . Con lắc đặt tại nơi có gia tốc trọng trường g. Nếu chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng thì thế năng của con lắc đơn ở li độ góc a là

A. $W_{t} = m g l \cos α$

B. $W_{t} = m g l (1 - \sin α)$

C. $W_{t} = m g l \sin α$

D. $W_{t} = m g l (1 - \cos α)$

Xem đáp án » 01/05/2022 3,424

Câu 3:

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều $u = U_{0} \sqrt{2} \cos (100 π t) (V)$ . Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là 60 V. Dòng điện trong mạcch lệcch pha $\frac{π}{6}$ so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và lệch pha $\frac{π}{3}$ so với điện áp giữa hai đầu cuộn dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng

A. $90 V$

B. $30 \sqrt{6} V$

C. $60 \sqrt{3} V$

D. $60 \sqrt{2} V$

Xem đáp án » 01/05/2022 2,625

Câu 4:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ lớn lực đàn hồi của lò xo biến đổi theo thời gian như hình vẽ bên. Lấy g = 10m/s², p² = 10. Cơ năng dao động của vật bằng

A. 0,54 J.

B. 0,18 J.

C. 0,38 J.

D. 0,96 J.

Xem đáp án » 01/05/2022 2,244

Câu 5:

Trên bề chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S₁ và S₂ cách nhau 30 cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng với phương trình lần lượt là $u_{1} = 3 \cos 20 π t (m m)$ và $u_{2} = 4 \cos (20 π t + π) (m m)$ . Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng bằng 60 cm/s. M là một điểm trên mặt chất lỏng thuộc đường tròn tâm S₁ bán kính S₁S₂ sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại. Khoảng cách gần nhất từ M tới S₂ là

A. 2 cm.

B. 2,5 cm.

C. 3,5 cm.

D. 3 cm.

Xem đáp án » 01/05/2022 1,651

Câu 6:

Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000 V. Điện tích của tụ điện có giá trị là

A. 40 mC.

B. 20 mC.

C. 30 mC.

D. 10 mC.

Xem đáp án » 01/05/2022 1,572

Câu 7:

Trong một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, hiệu điện thế ở hai đầu bản tụ điện và cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây thuần cảm biến thiên điều hòa theo thời gian

A. luôn ngược pha nhau.

B. luôn cùng pha nhau.

C. với cùng biên độ.

D. với cùng tần số.

Xem đáp án » 01/05/2022 1,278

Xem thêm các câu hỏi khác »

Nhà sách VIETJACK:

Đối với mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm, cuộn cảm có tác dụng:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ lớn lực đàn hồi của lò xo biến đổi theo thời gian như hình vẽ bên. Lấy g = 10m/s², p² = 10. Cơ năng dao động của vật bằng

Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000 V. Điện tích của tụ điện có giá trị là

Trong một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, hiệu điện thế ở hai đầu bản tụ điện và cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây thuần cảm biến thiên điều hòa theo thời gian

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:

Đối với mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm, cuộn cảm có tác dụng:

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ lớn lực đàn hồi của lò xo biến đổi theo thời gian như hình vẽ bên. Lấy g = 10m/s2, p2 = 10. Cơ năng dao động của vật bằng

Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000 V. Điện tích của tụ điện có giá trị là

Trong một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, hiệu điện thế ở hai đầu bản tụ điện và cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây thuần cảm biến thiên điều hòa theo thời gian

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

Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ lớn lực đàn hồi của lò xo biến đổi theo thời gian như hình vẽ bên. Lấy g = 10m/s², p² = 10. Cơ năng dao động của vật bằng