Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 80 V và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi $C = C_{0}$ hoặc $C = \frac{C_{0}}{3}$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm có giá trị bằng nhau và bằng 80 V. Khi $C = \frac{C_{0}}{5}$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở là

A. 60V

60 \sqrt{2} V

40 \sqrt{2} V

D. 40V

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải Đề thi THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 (4 mã đề gốc) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án đúng là D

Cách 1: Ta có Z_L= const; Z_C2= 3Z_C1; U_L1= U_L2= 80V

$\Rightarrow \{\begin{cases} 80^{2} = \frac{80^{2} . Z_{L}^{2}}{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C o})}^{2}} \\ 80^{2} = \frac{80^{2} . Z_{L}^{2}}{R^{2} + {(Z_{L} - 3 Z_{C o})}^{2}} \end{cases} .$

$Z_{L} - Z_{C o} = 3 Z_{C o} - Z_{L} \Rightarrow Z_{L} = 2 Z_{C o} \Rightarrow Z_{L} = \frac{2 R}{\sqrt{3}} .$

Khi $C = \frac{C_{0}}{5}$ , ta có:

$U_{R} = \frac{U . R}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - 5 Z_{C_{o}})}^{2}}} = \frac{80. R}{\sqrt{R^{2} + \frac{9}{4} . Z_{L}^{2}}} = \frac{80 R}{\sqrt{R^{2} + \frac{9.4 R^{2}}{4.3}}} = \frac{80}{2} = 40 (V) .$

Cách 2: Khi $C = C_{0}$ hoặc $C = \frac{C_{0}}{3}$ thì điện áp hiệu dụng giữa hai dầu cuộn cảm có giá trị bằng nhau. Suy ra:

$Z_{L} - Z_{C} = - Z_{L} + 3 Z_{C} \overset{Z_{C} = 1}{\to} Z_{L} = 2. U_{L} = I Z_{L} \Leftrightarrow U_{L} = \frac{U}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} Z_{L} \Rightarrow R = \sqrt{3} .$

Khi $C = \frac{C_{0}}{5}$ thì $I = \frac{U_{R}}{R} = \frac{U}{Z} \Rightarrow U_{R} = 40 V .$

Cách 3:

C= C_O thì Z_C= Z_CO =1

C= $\frac{C_{0}}{3}$ thì Z_C= 3Z_CO= 3

C= $\frac{C_{0}}{5}$ thì Z_C= 5Z_CO= 5

C_Ovà $\frac{C_{0}}{3}$ cùng U_L Nên

U_L= I.Z_L= Nên $\begin{array}{l} Z_{L}^{} = \frac{Z_{C_{0}}^{} {+3Z}_{C_{0}}^{}}{2} = 2 \end{array}$

$U L = I . Z L = \frac{U . Z_{L}}{\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}} = \frac{80.2}{\sqrt{R^{2} + {(2 - 1)}^{2}}} = 80 N ê n R = \sqrt{3} C = \frac{C_{0}}{5} : U_{R} = I . R = \frac{U . R}{\sqrt{R^{2} + (Z_{L} - 5 Z_{C O}})^{2}} = \frac{80 \sqrt{3}}{\sqrt{3 + {(2 - 5)}^{2}}} = 40 V$

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

Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T, phân rã biến đổi thành hạt nhân con Y bền. Ban đầu $(t = 0)$ có một mẫu chất X nguyên chất. Tại thời điểm t₁, tỉ số giữa số hạt nhân Y sinh ra và số hạt nhân X còn lại là 0,25. Tại thời điểm $t_{2} = t_{1} + 141, 2 (s),$ tỉ số giữa số hạt nhân Y sinh ra và số hạt nhân X còn lại là 4. Giá trị của T gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 35 s.

B. 281s.

C. 72 s.

D. 139 s.

Lời giải

Đáp án đúng là C

$\frac{N_{C}}{N_{M}} = 2^{k} - 1$

Tại thời điểm t₁: $2^{k} - 1 = 0, 25 \Rightarrow k_{1} = 0, 32 \Rightarrow t_{1} = 0, 32 T$

Tại thời điểm t₂= t₁ + 141,2:

2 T = 141,2 . Nên T = 70,6 s

Cách 2: Tại thời điểm t₁ ta có:

$\frac{N_{Y 1}}{N_{X 1}} = \frac{N_{o} (1 - e^{- λ t_{1}})}{N_{o} . e^{- λ t_{1}}} = e^{λ t_{1}} - 1 = \frac{1}{4} \Rightarrow λ t_{1} = \ln \frac{5}{4} .$

Tại thời điểm t₂ ta có:

$\frac{N_{Y 2}}{N_{X 2}} = \frac{N_{o} (1 - e^{- λ t_{2}})}{N_{o} . e^{- λ t_{2}}} = e^{λ t_{2}} - 1 = 4 \Rightarrow λ t_{2} = \ln 5. \Rightarrow \frac{t_{2}}{t_{1}} = 7, 213; t 2 = t 1 + 141, 2 = > t 1 = 22, 726 s \Rightarrow \frac{0, 693.22, 726}{T} = \ln \frac{5}{4} \Rightarrow T = 70.578 s .$

Cách 3: $\frac{Δ N}{N} = 2^{\frac{t}{T}} - 1 \Rightarrow \{\begin{cases} 2^{\frac{t_{1}}{T}} - 1 = 0, 25 \\ 2^{\frac{t_{2}}{T}} - 1 = 4 \end{cases} \Rightarrow 2^{\frac{1}{T} (t_{2} - t_{1})} = 4 \Leftrightarrow T = 70, 6 s .$