Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện C và cuộn dây có điện trở thuần mắc nối tiếp. Hình bên là đồ thị đường cong biểu diễn mối liên hệ của điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn dây (ucd) và điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện C (uC). Độ lệch pha giữa ucd và uC có giá trị là
.png)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGiả sử độ dài mỗi ô là 1 đơn vị điện áp
Gọi ∆φ là độ lệch pha giữa ucd và uC
Ta có công thức độc lập với thời gian:
\(\frac{u_{X}^{2}}{U_{0X}^{2}}+\frac{u_{Y}^{2}}{U_{0Y}^{2}}-\frac{2{{u}_{X}}{{u}_{Y}}}{{{U}_{0X}}{{U}_{0Y}}}\cos \Delta \varphi ={{\sin }^{2}}\Delta \varphi \)
Từ đồ thị ta có các cặp giá trị \(\left( {{u}_{cd}};{{u}_{C}} \right)=(3;-3);(3;-2);(2;-3)\)
Thay các giá trị này vào công thức độc lập với thời gian, ta có:
\(\left\{ \begin{align} & \frac{{{3}^{2}}}{U_{0cd}^{2}}+\frac{{{(-3)}^{2}}}{U_{0C}^{2}}-\frac{2.3.(-3)}{{{U}_{0cd}}.{{U}_{0C}}}\cos \Delta \varphi =\frac{{{3}^{2}}}{{{U}_{0cd}}^{2}}+\frac{{{(-2)}^{2}}}{{{U}_{0C}}^{2}}-\frac{2.3.(-2)}{{{U}_{0cd}}.{{U}_{0C}}}\cos \Delta \varphi \\ & \frac{{{3}^{2}}}{U_{0cd}^{2}}+\frac{{{(-3)}^{2}}}{U_{0C}^{2}}-\frac{2.3.(-3)}{{{U}_{0cd}}.{{U}_{0C}}}\cos \Delta \varphi =\frac{{{2}^{2}}}{U_{0cd}^{2}}+\frac{{{(-3)}^{2}}}{U_{0C}^{2}}-\frac{2.2.(-3)}{{{U}_{0cd}}.{{U}_{0C}}}\cos \Delta \varphi \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}} \frac{5}{{{U}_{0C}}^{2}}=\frac{-6\cos \Delta \varphi }{{{U}_{0cd}}.{{U}_{0C}}} \\ \frac{5}{{{U}_{0cd}}^{2}}=\frac{-6\cos \Delta \varphi }{{{U}_{0cd}}.{{U}_{0C}}} \\ \end{array}\Rightarrow {{U}_{0C}}={{U}_{0cd}} \right.\)
\(\Rightarrow \cos \Delta \varphi =-\frac{5}{6}\Rightarrow \Delta \varphi \approx 2,56(rad)\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Long An - Lần 1
