Cho một đoạn mạch xoay chiều AB gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt điện áp \(u = U\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t} \right){\rm{ }}\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch AB; Hình vẽ là đồ thị biểu diễn công suất tiêu thụ trên AB theo điện trở R trong hai trường hợp; mạch điện AB lúc đầu và mạch điện AB sau khi mắc thêm điện trở r nối tiếp với R. Hỏi giá trị \(\left( {x + y} \right)\) gần với giá trị nào nhất sau đây?
.PNG)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án D
Đặt \(k = {Z_L} - {Z_C}\)
+ Trong trường hợp 1:
\({P_1} = \frac{{{U^2}R}}{{{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}} = \frac{{{U^2}}}{{R + \frac{{{k^2}}}{R}}} \le \frac{{{U^2}}}{{2\left| k \right|}} = x\)
+ Trong trường hợp 2:
\({P_2} = \frac{{{U^2}\left( {R + r} \right)}}{{{{\left( {R + r} \right)}^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}} = \frac{{{U^2}\left( {R + r} \right)}}{{{{\left( {R + r} \right)}^2} + {k^2}}}\)
Khi R=0 :
\({P_2} = \frac{{{U^2}r}}{{{r^2} + {k^2}}} = y\)
+ Từ đồ thị ta thấy, khi R=0,25r thì:
\(\begin{array}{l} {P_1} = {P_2} = 120W\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {P_1} = {P_2}\\ {P_1} = 120W \end{array} \right.\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} \frac{{0,25r}}{{{{\left( {0,25r} \right)}^2} + {k^2}}} = \frac{{r + 0,25r}}{{{{\left( {r + 0,25r} \right)}^2} + {k^2}}}\\ \frac{{{U^2}0,25r}}{{{{\left( {0,25r} \right)}^2} + {k^2}}} = 120 \end{array} \right.\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {r^2} = 3,2{k^2}\\ \frac{{{U^2}}}{{\left| k \right|}} = \frac{{720}}{{\sqrt 5 }} \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = \frac{{{U^2}}}{{2\left| k \right|}} = \frac{{360}}{{\sqrt 5 }}\\ y = \frac{{{U^2}\sqrt {3,2} .\left| k \right|}}{{3,2{k^2} + {k^2}}} = \frac{{{U^2}}}{{\left| k \right|}}.\frac{{4\sqrt 5 }}{{21}} = \frac{{960}}{7}{\rm{W}} \end{array} \right.\\ \Rightarrow x + y = \frac{{360}}{{\sqrt 5 }} + \frac{{960}}{7} = 298,14{\rm{W}} \end{array}\)
Đề thi thử THPT QG môn Vật lý năm 2020
Trường THPT Phú Hưng lần 3
Câu hỏi liên quan
-
Một sóng ngang hình sin truyền trên một sợi dây dài. Hình vẽ bên là hình dạng của một đoạn dây tại một thời điểm xác định. Trong quá trình lan truyền sóng, hai phần tử M và N lệch nhau pha một góc là
.PNG)
-
Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{3}} \right)\left( V \right)\) vào hai đầu một tụ điện có điện dung \(\frac{{{{2.10}^{ - 4}}}}{\pi }\left( F \right).\) Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là
-
Biết rằng khi điện trở mạch ngoài của một nguồn điện tăng từ \({R_1} = 3\left( \Omega \right)\) đến \({R_2} = 10,5\left( \Omega \right)\) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn tăng gấp hai lần. Điện trở trong của nguồn điện đó là:
-
Cho một đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần, một cuộn dây thuần cảm và một tụ điện. Khi xảy ra cộng hưởng điện trong đoạn mạch thì khẳng định nào sau đây là sai?
-
Một sợi dây đàn hồi dài 130 cm, được rung với tần số f, trên dây tạo thành một sóng dừng ổn định. Người ta đo được khoảng cách giữa một nút và một bụng ở cạnh nhau bằng 10 cm. Sợi dây có
-
Điểm sáng A đặt trên trục chính của một thấu kính, cách thấu kính 30 cm. Chọn trục tọa độ Ox vuông góc với trục chính, gốc O nằm trên trục chính của thấu kính. Cho A dao động điều hòa theo phương của trục Ox. Biết phương trình dao động của A và x và ảnh của của nó qua thấu kính được biểu diễn như hình vẽ. Tính tiêu cự của thấu kính
.PNG)
-
Dòng điện qua một ống dây không có lõi sắt biến đổi đều theo thời gian, trong 0,01 s cường độ dòng điện tăng đều từ 1 A đến 2 A thì suất điện động tự cảm trong ống dây là 20 V. Tính hệ số tự cảm của ống dây và độ biến thiên năng lượng của từ trường trong ống dây:
-
Trong các câu sau đây, câu nào sai?
-
Một người cao 170 cm, mắt cách đỉnh 10 cm. Người ấy đứng trước gưong phẳng treo thẳng đứng trên tường. Chiều cao tối thiểu của gương và khoảng cách tối đa từ mép dưới cùa gương tới mặt đất là bao nhiêu để có thể nhìn toàn bộ ảnh của mình trong gương?
-
Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2 U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng
-
Một mạch dao động với tụ điện C và cuộn cảm đang thực hiện dao động tự do. Điện tích cực đại trên bản tụ là \({Q_0} = {2.10^{ - 6}}{\rm{ }}C\) và dòng điện cực đại trong mạch là \({I_0} = 0,314{\rm{ }}\left( A \right).\) Tần số dao động điện từ tự do trong mạch là
-
Một lực tác dụng vào một vật có khối lượng 10 kg làm vận tốc của nó tăng dần từ 4 m/s đến 10 m/s trong thời gian 2 s. Hỏi lực tác dụng vào vật và quãng đường mà vật đi được trong khoảng thời gian ấy là bao nhiêu?
-
Một vật dao động điều hòa với biên độ A, đang đi tới vị trí cân bằng t=0 vật ở vị trí biên), sau đó một khoảng thời gian t thì vật có thế năng bằng 36 J, đi tiếp một khoảng thời gian t nữa thì vật chỉ còn cách VTCB một khoảng bằng A/8. Biết \(\left( {2t < T/4} \right).\) Hỏi khi tiếp tục đi một đoạn 5T/8 thì động năng của vật sẽ bằng bao nhiêu?
-
Một điện tích \(q = {4.10^{ - 6}}{\rm{ }}C\) dịch chuyển trong điện trường đều có cường độ điện trường \(E = 500{\rm{ }}V/m\) trên quãng đường thẳng s = 5cm, tạo với hướng của véctơ cường độ điện trường góc \(\alpha = 60^\circ .\) Công của lực điện trường thực hiện trong quá trình di chuyển này và hiệu điện thế giữa hai đầu quãng đường này là
-
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực kéo về và li độ là một
-
Dùng ánh sáng chiếu vào catốt của tế bào quang điện thì có hiện tượng quang điện xảy ra. Để tăng dòng điện bão hòa người ta
-
Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được vào đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Khi tần số \(f = {f_1} = 60{\rm{ }}Hz,\) hệ số công suất đạt cực đại \(\cos \varphi = 1.\) Khi tần số \(f = {f_2} = 120{\rm{ }}Hz,\) hệ số công suất nhận giá trị \(\cos \varphi = \frac{{\sqrt 2 }}{2}.\) Khi tần số \(f = {f_3} = 90{\rm{ }}Hz,\) hệ số công suất của mạch gần giá trị nào nhất sau đây?
-
Các lực bên trong nguồn điện không có tác dụng
-
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng gồm hai thành phần đơn sắc có bước sóng \(\lambda = 0,6{\rm{ }}\mu m;\lambda ' = 0,4{\rm{ }}\mu m.\) Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng bậc 7 của bức xạ có bước sóng \(\lambda ,\) số vị trí có vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
-
Sóng ngang có tần số f truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài, với tốc độ 3 m/s. Xét hai điểm M và N nằm trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau một khoảng x. Đồ thị biểu diễn li độ sóng của M và N cùng theo thời gian t như hình vẽ. Biết \({t_1} = 0,05{\rm{ }}s.\) Tại thời điểm \({t_2},\) khoảng cách giữa hai phần tử chất lỏng tại M và N có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?
.PNG)
