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
-
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:
-
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:
-
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:
-
Một vật dao động điều hòa có chu dao động \(T = 2s\), vận tốc cực đại mà vật đạt được có giá trị \({v_{max}} = 6\pi \left( {cm/s} \right)\). Biết tại thời điểm ban đầu, vận tốc của vật bằng 0 và đang đi theo chiều âm. Phương trình dao động của vật là:
-
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 :
-
Tia hồng ngoại có khả năng:
-
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:
-
Người ta có nhiều nguồn âm điểm giống hệt nhau và cùng công suất. Ban đầu tại điểm O đặt 2 nguồn âm. Điểm A cách O một khoảng d có thể thay đổi được. Trên tia vuông góc với OA tại A, lấy điểm B cách A khoảng 6cm. Điểm M nằm trong đoạn AB sao cho AM=4,5cm và góc MOB có giá trị lớn nhất, lúc này mức cường độ âm tại A là LA=40dB. Cần phải đặt thêm tại O bao nhiêu nguồn nữa để mức cường độ âm tại M là 50dB.
-
Chọn câu trả lời đúng. Nếu tăng khoảng cách giữa 2 điện tích điểm và độ lớn của mỗi điện tích điểm lên 2 lần thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ :
-
Dao động điện từ tự do trong mạch dao động LC được hình thành là do hiện tượng nào sau đây?
-
Một người ngồi ở bờ biển đếm được 20 ngọn sóng đi qua trước mặt trong 76s. Chu kì dao động của nước biển là:
-
Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa một cực đại và một cực tiểu ngay sát nằm trên đường nối hai tâm sóng bằng bao nhiêu?
-
Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 2.10-6 H, điện trở thuần R = 0. Để máy thu thanh chỉ có thể thu được các sóng điện từ có bước sóng từ 57m đến 753m, người ta mắc tụ điện trong mạch trên bằng một tụ điện có điện dung biến thiên. Hỏi tụ điện này phải có điện dung trong khoảng nào?
-
Một mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Tại thời điểm t = 0, điện tích trên một bản tụ điện cực đại. Sau khoảng thời gian ngắn nhất Δt thì điện tích trên bản tụ này bằng một nửa giá trị cực đại. Chu kì dao động riêng của mạch dao động này là:
-
Điều nào sau đây là sai khi nói về nguyên tắc phát và thu sóng điện từ ?
-
Phát biểu nào sau đây là đúng?
-
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
-
Chọn phát biểu đúng: Dao động duy trì của một hệ là dao động tắt dần mà người ta đã:
-
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 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
