Đặt điện áp \(u=U\sqrt{2}\cos \left( \omega t \right)\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp AB gồm hai đoạn mạch AM và MB. Đoạn AM gồm \({{R}_{1}}\) mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Đoạn MB gồm \({{R}_{2}}\) nối tiếp với tụ C, nếu nối tắt \({{R}_{2}}\) thì \({{U}_{AM}}={{U}_{MB}}\). Còn nếu nối tắt L thì u và i lệch pha nhau \(\pi /12\). Nếu nối tắt \({{R}_{1}}\) thì hệ số công suất toàn mạch là bao nhiêu?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án B
Từ \({{U}_{C}}=2{{U}_{L}}\) suy ra: \({{Z}_{C}}=2{{Z}_{L}}\). Chuẩn hóa số liệu: \({{Z}_{L}}=1\), \({{Z}_{C}}=2\)
Khi nối tắt \({{R}_{2}}\) thì \({{U}_{AM}}={{U}_{MB}}\) hay \(\sqrt{R_{1}^{2}+R_{L}^{2}}={{Z}_{C}}\Rightarrow {{R}_{1}}=\sqrt{3}\)
Khi nối tắt L thì \(\varphi =-\pi /12\) hay \(\tan \varphi =\frac{-{{Z}_{C}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}\Rightarrow \tan \varphi \frac{-\pi }{12}=\frac{-2}{\sqrt{3}+{{R}_{2}}}\Rightarrow {{R}_{2}}=4+\sqrt{3}\)
Khi nối tắt \({{R}_{1}}\) thì \(\cos \varphi =\frac{{{R}_{2}}}{\sqrt{R_{2}^{2}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{c}} \right)}^{2}}}}=\frac{4+\sqrt{3}}{\sqrt{{{\left( 4+\sqrt{3} \right)}^{2}}+{{\left( 1-2 \right)}^{2}}}}=0,985\).
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Nguyễn Lương Bằng