Câu hỏi:
18/05/2022 692
Đặt điện áp xoay chiều \(u = U\sqrt 2 \cos \omega {\rm{t}}\) (với U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Biết R là biến trở, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thỏa mãn \(LC{\omega ^2} = 2.\) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu thụ P của mạch vào R trong trường hợp K mở ứng với đường (1) và trong trường hợp K đóng ứng với đường (2) như hình vẽ. Giá trị của điện trở r bằng
Đáp án chính xác
Câu hỏi trong đề:
30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải !!
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Phương pháp:
+ Đọc đồ thị
+ Khi K đóng mạch gồm RC mắc nối tiếp.
+ Khi K mở mạch gồm RLrC mắc nối tiếp.
+ Vận dụng biểu thức tính công suất:
Cách giải:
Đặt 1ô theo phương OP có giá trị là a.
Theo đề bài, ta có: \(LC{\omega ^2} = 2 \Leftrightarrow \omega L = \frac{2}{{\omega C}} \Leftrightarrow {Z_L} = 2{{\rm{Z}}_C}\)
+ Khi K đóng: \({P_d} = \frac{{{U^2}}}{{{R^2} + Z_C^2}}R\)
Từ đồ thị, ta thấy \({P_{{d_{{\rm{max }}}}}} = 5{\rm{a}} = \frac{{{U^2}}}{{2{{\rm{R}}_0}}} = \frac{{{U^2}}}{{2{{\rm{Z}}_C}}}{\rm{ (1) }}\)
Và \({P_{{d_{\max }}}}{\rm{ khi }}{R_0} = {Z_C} > 20\Omega \)
Tại \(R = 20\Omega \), ta có: \({P_d} = \frac{{{U^2}}}{{{R^2} + Z_C^2}}R = \frac{{{U^2}}}{{{{20}^2} + Z_C^2}} \cdot 20 = 3{\rm{a}}\left( 2 \right)\)
Lấy \(\frac{{\left( 1 \right)}}{{\left( 2 \right)}}\) ta được: \(\frac{5}{3} = \frac{{\frac{1}{{2{Z_C}}}}}{{\frac{{20}}{{{{20}^2} + Z_C^2}}}} \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{{Z_C} = 60\Omega }\\{{Z_C} = \frac{{20}}{3}\Omega ({\rm{ loai }})}\end{array}} \right.\)
+ Khi K mở: \({P_m} = \frac{{{U^2}}}{{{{(R + r)}^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}}(R + r) = \frac{{{U^2}}}{{{{(R + r)}^2} + Z_C^2}}(R + r)\)
Từ đồ thị, ta thấy khi R = 0 thì \({P_m} = 3{\rm{a}} = \frac{{{U^2}}}{{{r^2} + Z_C^2}} \cdot r(3)\)
Lấy \(\frac{{\left( 2 \right)}}{{\left( 3 \right)}}\) ta được: \(\frac{3}{3} = \frac{{\frac{{{U^2}}}{{{{20}^2} + Z_C^2}} \cdot 20}}{{\frac{{{U^2}}}{{{r^2} + Z_C^2}}r}} \Leftrightarrow 1 = \frac{{\frac{{20}}{{{{20}^2} + {{60}^2}}}}}{{\frac{r}{{{r^2} + {{60}^2}}}}} \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{r = 180\Omega }\\{r = 20\Omega }\end{array}} \right.\)
Do
Chọn C.
Nhà sách VIETJACK:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
So với cường độ dòng điện, điện áp hai đầu đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện
Xem đáp án »
18/05/2022
1,669
Câu 2:
Chiếu một tia sáng đơn sắc từ không khí vào chất lỏng có chiết suất n. Tia khúc xạ hợp với mặt thoáng một góc 600 và góc hợp bởi tia khúc xạ và tia tới là 300. Chiết suất của chất lỏng là
Xem đáp án »
18/05/2022
1,407
Câu 3:
Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật nhỏ có khối lượng m. Con lắc này dao động điều hòa với tần số góc bằng
Xem đáp án »
18/05/2022
1,265
Câu 4:
Một con lắc lò xo gồm lò xo nhẹ có độ cứng k và vật nhỏ có khối lượng m được treo tại nơi có gia tốc trọng trường g. Khi vật ở vị trí cân bằng, lò xo dài 18cm. Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng thì trong quá trình dao động, lò xo có chiều dài lớn nhất là 24cm. Chọn chiều dương thẳng đứng từ dưới lên trên, gốc tọa độ ở vị trí cân bằng của vật. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa độ lớn lực đàn hồi Fdh và li độ x của vật. Giá trị của F trên đồ thị gần nhất với giá trị nào sau đây
Xem đáp án »
18/05/2022
1,182
Câu 5:
Một con lắc đơn dao động tại nơi có gia tốc trọng trường g. Kéo con lắc đơn ra khỏi vị trí cân bằng rồi thả nhẹ cho nó dao động, người ta thấy biên độ dao động của vật giảm dần theo thời gian. Dao động của con lắc đơn khi đó là
Xem đáp án »
18/05/2022
996
Câu 6:
Một điện trở R mắc với một nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r tạo thành mạch kín. Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện bằng
Xem đáp án »
18/05/2022
847
về câu hỏi!