Cho mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp. Các giá trị: hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch điện U, R, L, C không đổi; Giá trị của tần số f thay đổi được. Khi f = f1 và f = 3f1 thì hệ số công suất như nhau và bằng 1/√2. Khi f có giá trị nào sau đây thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây có giá trị cực đại:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Vì f1 và f2 cho cùng cosφ => cho cùng Z => cho cùng I
\(\begin{array}{l}
{\omega _1}.{\omega _2} = \frac{1}{{LC}} \Rightarrow {\omega _2}L = \frac{1}{{{\omega _1}C}} \Rightarrow {Z_{L2}} = {Z_{C1}}(1)\\
{\cos ^2}\varphi = \frac{{{R^2}}}{{{R^2} + {{\left( {{Z_{L1}} - {Z_{C1}}} \right)}^2}}}\\
\Rightarrow {R^2} = {\left( {{Z_{L1}} - {Z_{C1}}} \right)^2}{R^2} = {\left( {{Z_{L1}} - {Z_{L2}}} \right)^2} = {L^2}{\left( {{\omega _1} - {\omega _2}} \right)^2}(2)\\
{U_{L - max}}:{Z_C} = \sqrt {\frac{L}{C} - \frac{{{R^2}}}{2}} \Leftrightarrow {\left( {\frac{1}{{\omega C}}} \right)^2} = \frac{L}{C} - \frac{{{R^2}}}{2}\\
\Rightarrow \frac{1}{{{\omega ^2}}} = LC - \frac{{{R^2}{C^2}}}{2}(3)
\end{array}\)
+ Thay (2) vào (3), ta có:
\(\begin{array}{l}
\frac{1}{{\omega {c^2}}} = LC - \frac{{{C^2}}}{2}\left[ {{L^2}{{\left( {{\omega _1} - {\omega _2}} \right)}^2}} \right] = LC - \frac{{{L^2}{C^2}}}{2}{\left( {{\omega _1} - {\omega _2}} \right)^2}\\
\Rightarrow \frac{1}{{{\omega ^2}}} = \frac{1}{{{\omega _1}.{\omega _2}}} - \frac{1}{{2{{\left( {{\omega _1}.{\omega _2}} \right)}^2}}}{\left( {{\omega _1} - {\omega _2}} \right)^2}\frac{1}{{{\omega ^2}}} = \frac{1}{{9\omega _1^2}}\\
\Rightarrow \omega = 3{\omega _1} \Rightarrow f = 3{f_1}
\end{array}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Trần Khai Nguyên
Câu hỏi liên quan
-
Đồ thị gia tốc a theo li độ x của một vật dao động điều hòa được cho như hình vẽ. Chọn câu trả lời đúng:
-
Hạt nhân urani U235 có năng lượng liên kết riêng là 7,6 MeV/nuclôn. Lấy u = 931,5 MeV/c2. Độ hụt khối của hạt nhân U là:
-
Theo thuyết lượng tử ánh sáng, câu nào sau đây sai?
-
Trong mạch điện XC nối tiếp, R = 50Ω. Khi xảy ra cộng hưởng ở tần số f1 thì I1 = 1A. Tăng tần số của mạch điện lên gấp đôi nhưng giữ nguyên hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch và các thông số khác, thì I2 = 0,8A. Cảm kháng của cuộn dây khi còn ở f1 là:
-
Chọn câu đúng. Dao động tắt dần
-
Cho bốn loại tia: tia X, tia γ, tia hồng ngoại, tia α. Tia không cùng bản chất với ba tia còn lại là:
-
Cho mạch điện xoay chiều có R=30Ω, L = 1/π (H), C = 10-3/7π (F). Hiệu điện thế 2 đầu mạch có biểu thức là u = 120 √2cos100πt (V) thì cường độ dòng điện trong mạch là:
-
Mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 6 µH và tụ điện có điện dung 2,4 nF. Trong mạch đang có dao động điện từ với điện tích cực đại của tụ điện là 12 nC. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch có giá trị là:
-
Trong TN Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe là 1,2mm, khoảng vân trên màn là 1 mm. Nếu tịnh tiến màn ra xa mặt phẳng chứa hai khe thêm 50cm thì khoảng vân trên màn lúc này là 1,25 mm. Giá trị của λ là:
-
Cường độ âm tại một 1 trong môi trường truyền âm là 10-4 w/m2. Biết cường độ âm chuẩn là 10-12 w/m2. Mức cường độ âm tại điểm đó bằng:
-
Một sóng cơ có tần số 50 Hz lan truyền trong môi trường với tốc độ 100 m/s. Bước sóng của sóng là:
-
Để giảm tốc độ quay của rôto trong máy phát điện xoay chiều, người ta dùng rôto có nhiều cặp cực. Rôto của một máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực quay với tốc độ 500 vòng/phút. Dòng điện do máy phát ra có tần số 50 Hz. Số cặp cực của rôto là:
-
Điện tâm đồ là đồ thị ghi những thay đổi của dòng điện trong tim. Quả tim co bóp theo nhịp được điều khiển bởi một hệ thống dẫn truyền trong cơ tim. Những dòng điện tuy rất nhỏ, khoảng một phần nghìn Vôn nhưng có thể dò thấy được từ các cực điện đặt trên tay, chân và ngực bệnh nhân và chuyển đến máy ghi. Máy ghi điện khuếch đại lên và ghi lại trên điện tâm đồ. Điện tâm đồ được sử dụng trong y học để phát hiện các bệnh về tim như rối loạn nhịp tim, suy tim, nhồi máu cơ tim vv...
Một bệnh nhân có điện tâm đồ như hình bên. Biết bề rộng của mỗi ô theo phương ngang là 0,04 s. Số lần tim đập trung bình trong 1 phút (nhịp tim) gần nhất với giá trị nào sau đây:
-
Đặt vào hai đầu một tụ điện có điện dung C = 5/36π (mF) một điện áp xoay chiều. Biết giá trị điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm t1 là u1 = 60√6V, i1 = √2A và tại thời điểm t2 là u2 = 60√2V, i2 = √6A. Xác định tần số góc của dòng điện.
-
Công thoát electron ra khỏi kim loại \(A{\rm{ }} = {\rm{ }}{6,625.10^{ - 19}}J\). Giới hạn quang điện của kim loại đó là:
-
Cho hai dao động điều hòa cùng phương có các phương trình lần lượt là \({x_1} = 4\cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{6}} \right);{x_2} = 4\cos \left( {\pi t - \frac{\pi }{2}} \right)\) cm. Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ là:
-
Một sợi dây mảnh AB dài 1,2m không dãn, đầu B cố định, đầu A dao động với f = 100 Hz và xem như một nút, tốc độ truyền sóng trên dây là 40 m/s, biên độ dao động là 1,5cm. Số bụng và bề rộng của một bụng sóng là:
-
Một vật dao động điều hòa với phương trình x = Acosπt/3 (cm). Tại thời điểm t1 (s) vật có li độ là x1 = 2 cm. Xác định li độ của vật ở thời điểm t1 + 6 (s).
-
Một chất phóng xạ sau 10 ngày đêm giảm đi 3/4 số hạt ban đầu. Chu kì bán rã là:
-
Quang phổ liên tục của một nguồn sáng J
