Cho đoạn mạch AB như hình vẽ. Biết R = 80 W, r = 20 W. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều \(u\,=\,U\sqrt{2}\cos 100\pi t\text{ }(V).\) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp tức thời giữa hai điểm A, N (uAN) và giữa hai điểm M, B (uMB) theo thời gian được biểu diễn như hình vẽ.
.jpg)
Hệ số công suất của đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTừ đồ thị ta có:
\({{\overrightarrow{U}}_{AN}}\bot {{\overrightarrow{U}}_{MB}}\Leftrightarrow \tan {{\varphi }_{AN}}\tan {{\varphi }_{MB}}=-1\Leftrightarrow \frac{{{U}_{L}}}{{{U}_{R}}+{{U}_{r}}}.\frac{{{U}_{C}}-{{U}_{L}}}{{{U}_{r}}}=-1\) (1)
Và \(R=4r\Rightarrow {{U}_{R}}=4{{U}_{r}}\xrightarrow{(1)}{{\left( {{U}_{L}}-{{U}_{C}} \right)}^{2}}=\frac{25U_{r}^{4}}{U_{L}^{2}}\) (2)
Mặt khác:
\(\left\{ \begin{array}{l} U_{AN}^2 = {\left( {{U_R} + {U_r}} \right)^2} + U_L^2\\ U_{MB}^2 = U_r^2 + {\left( {{U_L} - {U_C}} \right)^2} \end{array} \right.\left\{ \begin{array}{l} {\left( {150\sqrt 2 } \right)^2} = 25U_r^2 + U_L^2\\ {\left( {30\sqrt 6 } \right)^2} = U_r^2 + \frac{{25U_r^4}}{{U_L^2}} \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {U_r} = 15\sqrt 6 V\\ {U_L} = 75\sqrt 2 V \end{array} \right.\)
Suy ra: \(\left\{ \begin{align} & {{U}_{R}}=60\sqrt{6}V \\ & {{U}_{C}}=120\sqrt{2}V \\ \end{align} \right.\Rightarrow \cos \varphi =\frac{{{U}_{R}}+{{U}_{r}}}{\sqrt{{{\left( {{U}_{R}}+{{U}_{r}} \right)}^{2}}+{{\left( {{U}_{L}}-{{U}_{C}} \right)}^{2}}}}=\frac{5\sqrt{7}}{14}=0,945.\)
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Nguyễn Du
Câu hỏi liên quan
-
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Khi nối tắt tụ C thì điện áp hiệu dụng hai đầu R tăng 3 lần và dòng điện trong hai trường hợp vuông pha nhau. Hệ số công suất của mạch sau khi nối tắt C là
-
Cho đoạn mạch LRC. Cuộn dây thuần cảm có cảm kháng . Hệ số công suất của RC bằng hệ số công suất của cả mạch và bằng 0,6. Điện trở thuần có giá trị
-
Phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Hạt nhân X phóng xạ \(\alpha \) để tạo thành hạt nhân Y bền theo phương trình X → Y + \(\alpha \). Người ta nghiên cứu một mẫu chất, sự phụ thuộc của số hạt nhân X(\({{N}_{X}}\)) và số hạt nhân Y(\({{N}_{Y}}\)) trong mẫu chất đó theo thời gian đo được như trên đồ thị. Hạt nhân X có chu kì bán rã bằng
-
Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với tần số góc \(\omega \). Gọi \({{q}_{0}}\) là điện tích cực đại của một bản tụ điện thì cường độ dòng điện cực đại trong mạch là
-
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m, ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng trong khoảng từ \(0,40\mu m\) đến \(0,76\mu m\). Tại vị trí cách vân sáng trung tâm, 1,56 mm là một vân sáng. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là
-
Giới hạn quang điện của kim loại \({{\lambda }_{0}}=0,50\mu m\). Công thoát electron của natri là
-
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(\lambda \). Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe \({{S}_{1}},{{S}_{2}}\) đến M có độ lớn bằng
-
Cho đoạn mạch điện trở \(10\Omega \), hiệu điện thế 2 đầu mạch là 20 V. Trong 1 phút điện năng tiêu thụ của mạch là
-
Một lò xo nhẹ, có độ cứng k = 100 N/m được treo vào một điểm cố định, đầu dưới treo vật nhỏ khối lượng m = 400 g. Giữ vật ở vị trí lò xo không biến dạng rồi buông nhẹ để vật dao động điều hòa tự do dọc theo trục lò xo. Chọn trục tọa độ thẳng đứng chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc buông vật. Tại thời điểm t = 0,2 s, một lực \(\overrightarrow{\text{F}}\) thẳng đứng, có cường độ biến thiên theo thời gian biểu diễn như đồ thị trên hình bên, tác dụng vào vật. Biết điểm treo chỉ chịu được lực kéo tối đa có độ lớn 20 N. Tại thời điểm lò xo bắt đầu rời khỏi điểm treo, tốc độ của vật là
.jpg)
-
Hai dao động điều hòa có phương trình dao động lần lượt là \({{x}_{1}}=5cos\left( 2\pi t+\frac{\pi }{6} \right)\)cm và \({{x}_{2}}=5\sqrt{3}cos\left( 2\pi t+\frac{2\pi }{3} \right)\)cm. Biên độ và pha của dao động tổng hợp là
-
Một dây dẫn tròn mang dòng điện 20A thì tâm vòng dây có cảm ứng từ \(0,4\pi \) \(\mu T\). Nếu dòng điện qua dây dẫn giảm 5A so với ban đầu thì cảm ứng từ tại tâm vòng dây là
-
Trên một sợi dây đàn hồi rất dài có một sóng ngang, hình sin truyền theo trục Ox. Hình ảnh của một đoạn dây có hai điểm M và N tại hai thời điểm \({{t}_{1}}\) và \({{t}_{2}}\) như hình vẽ. Biết \(\Delta t={{t}_{2}}-{{t}_{1}}=0,05s\)
.jpg)
-
Qua một thấu kính có tiêu cự 20cm một vật thật thu được một ảnh cùng chiều, bé hơn vật cách kính 15cm. Vật phải đặt
-
Một bản đặt song song làm bằng thủy tinh có bề dày e = 10cm được đặt trong không khí. Chiếu một chùm ánh sáng song song, hẹp vào một mặt của bản song song với góc tới \(30{}^\circ \). Chiết suất của bản đối với ánh sáng đó là \({{n}_{d}}=1,642\) và đối với ánh sáng tím là \({{n}_{t}}=1,685\). Độ rộng của dải ánh sáng ló ra ở mặt kia của bản là
-
Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với các cường độ dòng điện tức thời trong hai mạch là \({{i}_{1}}\) và \({{i}_{2}}\) được biểu diễn như hình vẽ. Tổng diện tích của hai tụ điện trong hai mạch ở cùng một thời điểm có giá trị lớn nhất bằng
.jpg)
-
Thông tin nào sau đây là sai khi nói về tia X?
-
Vật tham gia đồng thời vào 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số \({{x}_{1}}={{A}_{1}}cos\omega t\) và \({{x}_{2}}={{A}_{2}}cos(\omega t-\frac{\pi }{2})\). Với \({{v}_{\text{max}}}\) là vận tốc cực đại của vật. Khi hai dao động thành phần \({{x}_{1}}={{x}_{2}}={{x}_{0}}\) thì \({{x}_{0}}\) bằng:
-
Cho phản ứng hạt nhân \({}_{1}^{3}H+{}_{1}^{2}H\to {}_{2}^{4}He+{}_{0}^{1}n+17,6MeV\). Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1g khí Heli xấp xỉ bằng
-
Khi có sóng dừng trên một đoạn dây đàn hồi với hai điểm A,B trên dây là các nút sóng thì chiều dài AB sẽ
