Câu hỏi:

07/05/2022 253

Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi và hai đầu một đoạn mạch như hình vẽ. Khi K đóng, điều chỉnh giá trị của biến trở đến giá trị R₁ hoặc R₂ thì công suất tỏa nhiệt trên mạch đều bằng P. Độ lệch pha giữa điện áp tức thời hai đầu mạch và dòng điện trong mạch khi R = R₁ là φ₁, khi R = R₂ là

φ₂, trong đó $|φ_{1} - φ_{2} = \frac{π}{6}| .$ Khi K mở, điều chỉnh giá trị R từ 0 đến rất lớn thì công suất tỏa nhiệt trên biến trở R cực đại bằng $\frac{2 P}{3},$ công suất trên cả mạch cực đại bằng $\frac{2 P}{\sqrt{3}} .$ Hệ số công suất của cuộn dây là

A.

\frac{\sqrt{3}}{2}

B.

\frac{1}{2}

C. $\frac{2 \sqrt{3}}{\sqrt{13}}$

D. $\frac{1}{\sqrt{13}}$

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

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Sử dụng biến đổi toán học và các điều kiện P cực trị

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm: $I = \frac{U}{R}$

+ Sử dụng công thức: $\tan φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R}$

Cách giải:

Khi K đóng, mạch chỉ có R, C mắc nối tiếp.

Khi $R_{1}, R_{2}$ thì $P_{1} = P_{2}$ nên:

$i = 0, 5 I_{0} = I_{0} . \cos φ_{i 2} \Rightarrow φ_{i 2} = \frac{π}{3} \Rightarrow Δ φ_{m} = φ_{u} - φ_{i 1} = - \frac{π}{3}$

$\Rightarrow \tan Δ φ_{m} = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{r} = - \sqrt{3} \Rightarrow Z_{L} - Z_{C} = - \sqrt{3} r$

\Rightarrow Z_{L} - Z_{C} = - \sqrt{3} r = \frac{- 1}{\sqrt{3}} (R + r) \Rightarrow R = 2 r

$\Rightarrow \{\begin{cases} Z_{2} = \sqrt{r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = 2 r \\ Z_{1} = \sqrt{{(R + r)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = 2 \sqrt{3} r \end{cases}$

Lại có: $\{\begin{array}{l} I_{01} = \frac{U_{0}}{Z_{1}} \\ I_{02} = \frac{U_{0}}{Z_{2}} \end{array} \Rightarrow \frac{I_{01}}{I_{02}} = \frac{Z_{2}}{Z_{1}} = \frac{1}{\sqrt{3}} \Rightarrow I_{02} = I_{0} = 3 A$

Khi K mở thì mạch R, r, L, C nối tiếp Công suất mạch cực đại là:

$P_{\max} = \frac{U^{2}}{2 |Z_{L} - Z_{C}|} = \frac{U^{2}}{2 (R_{0} + r)} = \frac{2}{\sqrt{3}} P \Rightarrow Z_{L} = 2 Z_{C}$

Công suất trên R cực đại:

$P_{R \max} = \frac{U^{2}}{2 R} = \frac{2 P}{3} \Leftrightarrow R^{2} = r^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2} \Rightarrow r = \frac{Z_{C}}{\sqrt{3}}$

Thay các giá trị tìm được vào tính hệ số công suất cuộn dây:

$\cos φ_{d} = \frac{r}{\sqrt{r^{2} + Z_{L}^{2}}} = \frac{1}{\sqrt{13}}$

Chọn D.

Bình luận

Câu 1:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa 2 khe là 2mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn là 2m. Nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,64μm. Vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 3 tính từ vân sáng trung tâm cách vân sáng trung tâm một khoảng lần lượt bằng

A. 1,6mm; 1,92mm

B. 1,92mm; 2,24mm

C. 1,92mm; 1,6mm

D. 2,24mm; 1,6mm

Xem đáp án » 07/05/2022 16,309

Câu 2:

Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các thiết bị thu phát sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng này thuộc

A. Sóng trung.

B. Sóng cực ngắn.

C. Sóng ngắn.

D. Sóng dài.

Xem đáp án » 06/05/2022 10,824

Câu 3:

Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Hình vẽ bên là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm xác định. Trong quá trình lan truyền sóng, hai phần tử M và N lệch pha nhau một góc là

A.

\frac{2 π}{3}

B. $\frac{5 π}{6}$

C. $\frac{π}{6}$

D. $\frac{π}{3}$

Xem đáp án » 07/05/2022 10,599

Câu 4:

Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C mắc nối tiếp. Kí hiệu $u_{R}, u_{L}, u_{C}$ tương ứng là hiệu điện thế tức thời ở hai đầu các phần tử R, L và C. Quan hệ về pha của các hiệu điện thế này là

A. $u_{R}$ trễ pha $\frac{π}{2}$ so với $u_{C}$

B. $u_{C}$ trễ pha π so với $u_{L}$

C. $u_{L}$ sớm pha $\frac{π}{2}$ so với $u_{C}$

D. $u_{R}$ trễ pha $\frac{π}{2}$ so với $u_{L}$

Xem đáp án » 06/05/2022 8,989

Câu 5:

Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất, lấy π = 3,14. Biết cường độ âm chuẩn $I_{0} = 1 p W / m^{2} .$ Mức cường độ âm tại điểm cách nó 400cm có giá trị là

A. 97dB.

B. 86,9dB.

C. 77dB.

D. 97dB.

Xem đáp án » 07/05/2022 8,580

Câu 6:

Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện $i_{1}$ và $i_{2}$ được biểu diễn trên đồ thị như hình vẽ. Khi $i_{1} = i_{2} < I_{0}$ thì tỉ số $\frac{q_{1}}{q_{2}}$ bằng

A. 2

B. 1

C. 0,5

D. 1,5

Xem đáp án » 07/05/2022 3,699

Câu 7:

Trong không gian Oxyz, tại một điểm M có sóng điện từ lan truyền qua như hình vẽ. Nếu véctơ $\vec{a}$ biểu diễn phương chiều của $\vec{v}$ thì véctơ $\vec{b}$ và $\vec{c}$ lần lượt biểu diễn

A. Cường độ điện trường

\vec{E}

và cảm ứng từ

\vec{B}

B. Cường độ điện trường

\vec{E}

và cường độ điện trường E

C. Cảm ứng từ

\vec{B}

và cảm ứng từ

\vec{E}

D. Cảm ứng từ

\vec{B}

và cường độ điện trường

\vec{E}

Xem đáp án » 06/05/2022 3,271

20 đề thi tốt nghiệp môn Vật lí (có đáp án chi tiết)

500 Bài tập tổng ôn Vật lí (Form 2025)

Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết)

Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025)

Bình luận

Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các thiết bị thu phát sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng này thuộc

Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Hình vẽ bên là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm xác định. Trong quá trình lan truyền sóng, hai phần tử M và N lệch pha nhau một góc là

Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất, lấy π = 3,14. Biết cường độ âm chuẩn $I_{0} = 1 p W / m^{2} .$ Mức cường độ âm tại điểm cách nó 400cm có giá trị là

Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện $i_{1}$ và $i_{2}$ được biểu diễn trên đồ thị như hình vẽ. Khi $i_{1} = i_{2} < I_{0}$ thì tỉ số $\frac{q_{1}}{q_{2}}$ bằng

Trong không gian Oxyz, tại một điểm M có sóng điện từ lan truyền qua như hình vẽ. Nếu véctơ $\vec{a}$ biểu diễn phương chiều của $\vec{v}$ thì véctơ $\vec{b}$ và $\vec{c}$ lần lượt biểu diễn

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:

Bình luận

Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các thiết bị thu phát sóng vô tuyến. Sóng vô tuyến được dùng trong ứng dụng này thuộc

Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Hình vẽ bên là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm xác định. Trong quá trình lan truyền sóng, hai phần tử M và N lệch pha nhau một góc là

Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất, lấy π = 3,14. Biết cường độ âm chuẩn I0=1pW/m2. Mức cường độ âm tại điểm cách nó 400cm có giá trị là

Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện i1 và i2 được biểu diễn trên đồ thị như hình vẽ. Khi i1=i2<I0 thì tỉ số q1q2 bằng

Trong không gian Oxyz, tại một điểm M có sóng điện từ lan truyền qua như hình vẽ. Nếu véctơ a→ biểu diễn phương chiều của v→ thì véctơ b→ và c→ lần lượt biểu diễn

🔥 Đề thi HOT:

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất, lấy π = 3,14. Biết cường độ âm chuẩn $I_{0} = 1 p W / m^{2} .$ Mức cường độ âm tại điểm cách nó 400cm có giá trị là

Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện $i_{1}$ và $i_{2}$ được biểu diễn trên đồ thị như hình vẽ. Khi $i_{1} = i_{2} < I_{0}$ thì tỉ số $\frac{q_{1}}{q_{2}}$ bằng

Trong không gian Oxyz, tại một điểm M có sóng điện từ lan truyền qua như hình vẽ. Nếu véctơ $\vec{a}$ biểu diễn phương chiều của $\vec{v}$ thì véctơ $\vec{b}$ và $\vec{c}$ lần lượt biểu diễn