Đặt điện áp \(u = 200c{\rm{os}}\omega {\rm{t}}\left( V \right)\) (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C, với CR2<2L. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm lần lượt là UC , UL phụ thuộc vào ω, chúng được biểu diễn bằng các đồ thị như hình vẽ bên, tương ứng với các đường UC, UL. Giá trị của UM trong đồ thị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án : B
Gọi \({\omega _0}\) - là giá trị của \(\omega \) sao cho \({U_L} = {U_C}\)
\({\omega _C}\) - là giá trị của \(\omega \) sao cho \({U_{{C_{max}}}}\)
\({\omega _L}\) - là giá trị của \(\omega \) sao cho \({U_{{L_{max}}}}\)
+ Từ đồ thị, ta có:
\(\omega = 0\) và \(\omega = {\omega _0}\) đều cho \({U_C}\) như nhau
(Áp dụng bài toán \(\omega \) biến thiên có hai giá trị của \(\omega \) cho cùng hiệu điện thế \({U_C}\))
Khi đó ta có:
\(\omega _1^2 + \omega _2^2 = 2\omega _C^2 \Leftrightarrow {0^2} + \omega _0^2 = 2\omega _C^2\)
\( \Rightarrow {\omega _C} = \dfrac{{{\omega _0}}}{{\sqrt 2 }}\) (1)
+ Tại vị trí \(\omega = 0\), \({U_C} \approx U\)
+ Tại vị trí: \(\omega = {\omega _0}\), ta có \({U_C} = {U_R} = {U_L}\)
Nên ta suy ra: \({Z_{0C}} = R = {Z_{0L}}\) (2)
+ Tại vị trí: \(\omega = {\omega _C}\)
\(\begin{array}{l}{U_C} = {U_{{C_{max}}}} = \dfrac{{U{Z_C}}}{Z} = \dfrac{{U{Z_C}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }}\\ = \dfrac{{U\sqrt 2 {Z_{0C}}}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {\dfrac{1}{{\sqrt 2 }}{Z_{0L}} - \sqrt 2 {Z_{0C}}} \right)}^2}} }} = \dfrac{{U\sqrt 2 R}}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {\dfrac{1}{{\sqrt 2 }}R - \sqrt 2 R} \right)}^2}} }}\\ = \dfrac{{U\sqrt 2 }}{{\sqrt {1 + \dfrac{1}{2}} }} = \dfrac{{U2\sqrt 3 }}{3}\end{array}\)
Theo đầu bài, ta có \(U = \dfrac{{200}}{{\sqrt 2 }} = 100\sqrt 2 V\)
\( \Rightarrow {U_M} = {U_{{C_{max}}}} = \dfrac{{100\sqrt 2 .2\sqrt 3 }}{3} = \dfrac{{200\sqrt 6 }}{3} \approx 163,3V\)
Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Vật lí năm 2023-2024
Trường THPT Quang Trung
Câu hỏi liên quan
-
Công suất tỏa nhiệt của dòng điện xoay chiều được tính theo công thức:
-
Trong thí nghiệm Y-âng, vân sáng bậc hai xuất hiện ở trên màn tại các vị trí mà hiệu đường đi của ánh sáng từ hai nguồn đến các vị trí đó bằng
-
Hạt nhân \({}_{84}^{210}Po\) có chu kỳ bán rã \(T\), phóng xạ \(\alpha \) biến đổi thành hạt nhân \({}_{82}^{206}Pb\). Ban đầu có \(200g\) chất phóng xạ \({}_{84}^{210}Po\) nguyên chất thì sau một chu kỳ bán rã khối lượng chì được tạo thành là:
-
Điều nào sau đây là sai khi nói về nguyên tắc phát và thu sóng điện từ ?
-
Con lắc đơn có chiều dài \(\ell \), trong khoảng thời gian \(\Delta \)t thực hiện được 40 dao động. Nếu tăng chiều dài dây của dây treo thêm 19 cm, thì cũng trong khoảng thời gian trên con lắc chỉ thực hiện được 36 dao động. Chiều dài lúc đầu của con lắc là:
-
Gọi năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, ánh sáng lục và ánh sáng vàng lần lượt là: εĐ, εL và εV. Sắp xếp chúng theo thứ tự năng lượng giảm dần là:
-
Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa, lực đàn hồi của lò xo phụ thuộc vào chiều dài của lò xo như đồ thị hình vẽ. Cho \(g{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}m/{s^2}\). Biên độ và chu kì dao động của con lắc là
-
Hạt nhân \({}_2^4He\) có năng lượng liên kết là \(28,4MeV\); hạt nhân \({}_3^7Li\) có năng lượng liên kết là \(39,2MeV\); hạt nhân \({}_1^2D\) có năng lượng liên kết là \(2,24MeV\). Hãy sắp theo thứ tự tăng dần về tính bền vững của chúng:
-
Một vật có khối lượng không đổi, thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa có phương trình dao động lần lượt là \({x_1} = {\rm{ }}10cos\left( {2pt{\rm{ }} + {\rm{ }}\varphi } \right)\) cm và \({x_2} = {A_2}cos(2\pi t - \dfrac{\pi }{2})cm\) thì dao động tổng hợp là \(x = Acos(2\pi t - \dfrac{\pi }{3})cm\). Khi năng lượng dao động của vật cực đại thì biên độ dao động A2 có giá trị là
-
Một kính lúp đơn giản được cấu tạo bởi một thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Một người mắt không có tật có khoảng cách từ mắt tới điểm cực cận D = OCC. Công thức xác định có bội giác khi người đó ngắm chừng ở vô cực là:
-
Một con lắc lò xo dao động với phương trình \(x = 6c{\text{os}}\left( {20\pi t } \right)cm\). Xác định chu kỳ, tần số dao động của chất điểm.
-
Dùng prôtôn bắn vào hạt nhân \({}_{\rm{4}}^{\rm{9}}{\rm{Be}}\) đứng yên, sau phản ứng sinh ra hạt α và hạt nhân X có động năng lần lượt là Kα = 3,575 MeV và KX = 3,150 MeV. Phản ứng này tỏa ra năng lượng bằng ΔE = 2,125 MeV. Coi khối lượng các hạt nhân tỉ lệ với số khối của nó. Góc hợp giữa các hướng chuyển động của hạt α và hạt prôtôn là
-
Một mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm, i là cường độ dòng điện tức thời qua mạch và u là điện áp tức thời. Chọn câu đúng:
-
Con lắc lò xo gồm vật m và lò xo k dao động điều hòa, khi mắc thêm vào vật m một vật khác có khối lượng gấp 3 lần vật m thì chu kì dao động của chúng
-
Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau λ/3. Tại thời điểm t, khi li độ dao động tại M là uM = + 3 cm thì li độ dao động tại N là uN = - 3 cm. Biên độ sóng bằng :
-
Trên một sợi dây dài 0,9 m có sóng dừng. Kể cả hai nút ở hai đầu dây thì trên dây có 10 nút sóng. Biết tần số của sóng truyền trên dây là 200Hz. Sóng truyền trên dây có tốc độ là
-
Cho phản ứng hạt nhân \({}_1^3T + {}_Z^AX \to {}_2^4He + {}_0^1n\), hạt nhân X là hạt nhân nào sau đây?
-
Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của thấu kính, cách thấu kính 30cm. Tính chất của ảnh và số phóng đại ảnh là:
-
Theo mẫu nguyên tử Bo, êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển động trên các quỹ đạo dừng có bán kính rn = n2r0 (\(n \in N*,\) r0 là bán kính Bo). Tỉ số giữa tốc độ góc của êlectron khi nó chuyển động trên quỹ đạo O và quỹ đạo M là
-
Trên mặt nước có hai nguồn sóng nước giống nhau cách nhau AB = 8(cm). Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng 1,2 (cm). Số đường cực đại đi qua đoạn thẳng nối hai nguồn là:
