Câu hỏi:

29/05/2022 242

Mạch nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 50 V không đổi nhưng tần số thay đổi được. Khi tần số f = f₁thì đồ thị điện áp hai đầu đoạn mạch R, L và RC cho như hình. Khi tần số f = f₂thì điện áp hiệu dụng hai đầu U_cđạt giá trị cực đại bằng bao nhiêu?

A. 50,45 V.

B. 60,45 V.

C. 55,45 V.

D. 65,45 V.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: [Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải (30 đề) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Hướng dẫn

Xét đồ thị tại $t = 0$

$u_{R L} \{\begin{matrix} U_{0 R L} = \sqrt{6} \cdot x \\ φ_{u R L} = 0 \end{matrix}$

$u_{R C} \{\begin{matrix} U_{0 R C} = 2 x \\ φ_{u R C} = - \frac{5 π}{12} \end{matrix}$

Dựa trên giản đồ vector Fresnel :

Media VietJack

+ Định lý hàm cos: ${(U_{L} + U_{C})}^{2} = U_{R L}^{2} + U_{R C}^{2} - 2 U_{R L} U_{R C} \cos (\frac{5 π}{12})$

$\Rightarrow U_{L} + U_{C} = \sqrt{4 + 2 \sqrt{3}}$

$+ S = \frac{1}{2} * \sqrt{6} * 2 * \sin (\frac{5 π}{12}) = \frac{1}{2} * U_{R} (U_{L} + U_{C})$

$\Rightarrow U_{R} = \sqrt{3}, U_{L} = \sqrt{3}, U_{C} = 1$

$\Rightarrow Z_{L} = R, Z_{C} = \frac{R}{\sqrt{3}} \Rightarrow Z_{L} Z_{C} = \frac{R^{2}}{\sqrt{3}} \Rightarrow \frac{R^{2} C}{2 L} = \frac{\sqrt{3}}{2}$

+ Khi $ω_{2}$ thì $U_{cmax} \Rightarrow {(\frac{U}{U_{Cmax}})}^{2} = 1 - {(1 - \frac{R^{2} C}{2 L})}^{2} \Rightarrow U_{cmax} = \frac{U}{\sqrt{1 - {(1 - \frac{R^{2} C}{2 L})}^{2}}} = 50,45 (V)$

⇒ Chọn A.

P/s: Cách thành lập công thức:

Ta có $U_{C} = I . Z_{C} = \frac{U Z_{C}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} \to U_{C}^{2} = \frac{U^{2}}{{(\frac{Z_{L}}{Z_{C}})}^{2} - 2 \frac{Z_{L_{L}}}{Z_{C}} {(\frac{R}{Z_{C}})}^{2} + 1} = \frac{U^{2}}{{(\frac{ω}{ω_{0}})}^{4} - 2 (1 \frac{C R^{2}}{2 L}) {(\frac{ω}{ω_{0}})}^{2} + 1}$

Với $ω_{0} = \frac{1}{\sqrt{L C}}$

Đặt $n = 1 - \frac{C R^{2}}{2 L} \to U_{C}^{2} = \frac{U^{2}}{{(\frac{ω}{ω_{0}})}^{4} - 2 n {(\frac{ω}{ω_{0}})}^{2} + 1}$

$\to U_{C \max}^{2} \leftrightarrow {(\frac{ω}{ω_{0}})}^{2} = n$ và (Mẫu số) $\min = - \frac{Δ}{4 a} = - \frac{4 n^{2} - 4}{4} = 1 - n^{2}$

Vậy $U_{C m a x}^{2} = \frac{U^{2}}{1 - n^{2}} = \frac{U^{2}}{1 - {(1 - \frac{C R^{2}}{2 L})}^{2}}$

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

Một sóng cơ lan truyền trên mặt chất lỏng với tần số 10 Hz. Trên cùng một phương truyền sóng có hai điểm M, N cách nhau 60 cm dao động cùng pha với nhau. Giữa M và N có 3 điểm khác dao động ngược pha với M. Tốc độ truyền sóng bằng

A. 6 m/s.

B. 4 m/s.

C. 8 m/s.

D. 2 m/s.

Lời giải

Hướng dẫn

Media VietJack

Ta có $MN = 3 λ = 60 \Rightarrow λ = 20 cm$

Tốc độ truyền sóng: $v = λ f = 200 cm / s$

⇒ Chọn D.

Câu 2

Trên mặt nước, tại hai điểm A và B cách nhau 24 cm có hai nguồn kết hợp dao động cùng pha theo phương thẳng đứng. Trên AB có số cực tiểu nhiều hơn số cực đại và khoảng cách xa nhất giữa hai cực đại bằng 21,5 cm. Cho tốc độ truyền sóng là 25 cm/s. Tần số dao động nhỏ nhất của nguồn có giá trị gần nhất với

A. 9,88 Hz.

B. 5,20 Hz.

C. 5,8 Hz.

D. 4,7 Hz.

Lời giải

Hướng dẫn

Cách 1:

Ta có: $\frac{λ}{2} < 24 - 21,5 \leq λ \to 2,5 cm \leq λ < 5 cm$

$21,5 = k \frac{λ}{2} \to 9 \leq k \leq 17$

$\frac{A B}{λ} = \frac{24 k}{43} \cdot T A B L E$ được

k		f (Hz)	Nhận xét
9	5,02	5,23	Cực đại nhiều hơn cực tiểu
10	5,58	5,81	Cực đại ít hơn cực tiểu
11	6,13
12	6,69
13	7,25
14	7,81
15	8,37
16	8,93
17	9,49