Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos 100\pi t(V)\) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở r = 50Ω, hệ số tự cảm L thay đổi được. Điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn dây và hai đầu đoạn mạch AB lệch pha nhau góc \(\varphi .\)Hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của tang theo L. Giá trị của L0 là
.png)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \(\varphi ={{\varphi }_{d}}-{{\varphi }_{AB}}\)
\(\tan \varphi =\tan \left( {{\varphi }_{d}}-{{\varphi }_{AB}} \right)=\frac{\tan {{\varphi }_{d}}-\tan {{\varphi }_{AB}}}{1-\tan {{\varphi }_{d}}.\tan {{\varphi }_{AB}}}\)
Lại có:
\(\begin{array}{l}
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{\tan {\varphi _d} = \frac{{{Z_L}}}{r}}\\
{\tan {\varphi _{AB}} = \frac{{{Z_L}}}{{R + r}}}
\end{array}} \right.\\
\Rightarrow \tan \varphi = \frac{{\frac{{{Z_L}}}{r} - \frac{{{Z_L}}}{{R + r}}}}{{1 + \frac{{Z_L^2}}{{r(R + r)}}}} = \frac{{{Z_L}R}}{{r(R + r) + Z_L^2}}\\
\Rightarrow \tan \varphi = \frac{R}{{\frac{{r(R + r)}}{{{Z_L}}} + {Z_L}}}
\end{array}\)
Ta có: \(\frac{r(R+r)}{{{Z}_{L}}}+{{Z}_{L}}\ge 2\sqrt{r(R+r)}\Rightarrow \tan \varphi \le \frac{R}{2\sqrt{r(R+r)}}\)
\(\Rightarrow \tan {{\varphi }_{\max }}\) khi \(\frac{r(R+r)}{{{Z}_{L}}}={{Z}_{L}}\) (*) và \(\tan {{\varphi }_{\max }}=0,65\Rightarrow \frac{R}{2\sqrt{50(50+R)}}=0,65\Rightarrow R=119,77\Omega \)
Thay vào (*) ta suy ra: \({{Z}_{L}}=92,13\Omega =\omega {{L}_{0}}\Rightarrow {{L}_{0}}=0,29H\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Sở GD&ĐT Thái Nguyên - Lần 1
Câu hỏi liên quan
-
Một chất điểm thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ lần lượt là A1 và A2, pha ban đầu thay đổi được. Khi hai dao động thành phần cùng pha và ngược pha thì năng lượng dao động tổng hợp lần lượt là 25J và 9J. Khi năng lượng dao động tổng hợp là 15J thì độ lệch pha giữa hai dao động thành phần là
-
Điện năng được truyền từ nhà máy điện đến nơi tiêu thu bằng đường dây tải điện một pha. Để giảm hao phí trên đường dây người ta tăng điện áp ở nơi truyền đi bằng máy tăng áp lí tưởng có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn thứ cấp và số vòng dây của cuộn sơ cấp là k. Biết công suất của nhà máy điện không đổi, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp không đổi, hệ số công suất của mạch điện bằng 1. Khi k = 12 thì công suất hao phí trên đường dây bằng 8% công suất ở nơi tiêu thụ. Để công suất hao phí trên đường dây bằng 3% công suất ở nơi tiêu thu thì k phải có giá trị gần nhất giá trị nào sau đây?
-
Một sợi dây đàn hồi AB căng ngang hai đầu cố định đang có sóng dừng ổn định. Ở thời điểm t0, điểm M trên dây đang có tốc độ bằng 0, hình dạng sợi dây có đường nét liền như hình bên. Kể từ thời điểm t0, sau khoảng thời gian ngắn nhất bằng \(\frac{1}{3}s\) hình dạng sợi dây có đường nét đứt. Tốc độ truyền sóng trên dây là
.png)
-
Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox trên quỹ đạo dài 10cm, chu kì T = 2s. Tại thời điểm t = 0, vật đi qua vị trí cân bằng O theo chiều âm. Phương trình dao động của vật là
-
Hai điện tích điểm \({{q}_{1}},{{q}_{2}}\) đứng yên, đặt cách nhau một khoảng r trong chân không. Cho k là hệ số tỉ lệ, trong hệ SI \(k={{9.10}^{9}}\frac{N.{{m}^{2}}}{{{C}^{2}}}.\) Độ lớn lực tương tác điện giữa hai điện tích điểm đó được tính bằng công thức
-
Tại một nơi trên mặt đất, con lắc đơn có chiều dài \(\ell \) đang dao động điều hòa với chu kì 2s. Khi tăng chiều dài của con lắc thêm 21cm thì chu kì dao động điều hòa của nó là 2,2s. Chiều dài \(\ell \) bằng
-
Rôto của máy phát điện xoay chiều một pha là nam châm có 4 cặp cực (4 cực nam và 4 cực bắc). Khi rôto quay với tốc độ 900 vòng/phút thì suất điện động do máy tạo ra có tần số là
-
Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa với biên độ 5,0cm và chu kì 0,5s trên mặt phẳng nằm ngang. Khi vật nhỏ của con lắc có tốc độ v thì người ta giữ chặt một điểm trên lò xo, vật tiếp tục dao động điều hòa với biên độ 2,35cm và chu kì 0,25s. Giá trị của v gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Tại hai điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp cùng biên độ, cùng pha, lan truyền với bước sóng \(\lambda =12cm.\) Coi biên độ sóng không đổi khi sóng lan truyền. Gọi O là trung điểm của AB, trên OA có hai điểm M, N cách 0 lần lượt 1 cm và 2 cm. Tại thời điểm phần tử vật chất tại M có li độ -6 mm thì phần tử vật chất tại N có li độ là
-
Đặt một điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện trong mạch biến thiên điều hòa trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch khi
-
Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(4\mu \text{H}\) và một tụ điện có điện dung 10pF. Lấy π2 =10. Chu kì dao động riêng của mạch này là
-
Hai con lắc lò xo được đặt trên một mặt phẳng nằm ngang rất nhẵn. Các lò xo có cùng độ cứng k = 40N/m , được gắn vào một điểm cố định I như hình bên. Các vật nhỏ M và N có khối lượng lần lượt là m và 4m. Ban đầu, M và N được giữ ở vị trí sao cho hai lò xo đều bị dãn 5 cm. Đồng thời thả nhẹ để hai vật dao động điều hòa trên hai đường thẳng vuông góc với nhau. Trong quá trình dao động, hợp lực của lực đàn hồi tác dụng lên điểm I có độ lớn nhỏ nhất là
.png)
-
Đặt điện áp \(u=100\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{6} \right)V\) vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì dòng điện qua mạch là \(i=2\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{3} \right)A.\) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là
-
Một máy tăng áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc vào nguồn điện xoay chiều. Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp
-
Một sóng cơ học có bước sóng \(\lambda \) truyền theo một đường thẳng từ điểm M đến điểm N. Biết khoảng cách MN = d. Độ lệch pha \(\Delta \varphi \) của dao động tại hai điểm M và N là
-
Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ lần lượt là A1, A2. Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động này là
-
Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, khoảng cách từ một bụng đến nút gần nó nhất bằng
-
Một vật dao động điều hòa theo một trục cố định (mốc thế năng ở vị trí cân bằng) thì
-
Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài có cường độ 0,5 A đặt trong không khí. Cảm ứng từ tại M cách dòng điện 5 cm bằng
-
Trên một sợi dây dài 90 cm đang có sóng dừng với tần số 200 Hz. Người ta thấy ngoài hai đầu dây cố định còn có 8 điểm khác trên dây luôn đứng yên. Tốc độ truyền sóng trên dây là
