Mắc một biến trở R vào hai cực của một nguồn điện một chiều có suất điện động \(\xi = 6V\) và điện trở trong \(r\). Đồ thị biểu diễn hiệu suất H của nguồn điện theo biến trở R như hình vẽ bên. Công suất tiêu thụ cực đại trên R có giá trị bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án : C
Ta có: \(H = \frac{{{U_N}}}{E} = \frac{{{R_N}}}{{{R_N} + r}}\)
Từ đồ thị ta có tại \(R = 3\Omega \) thì \(H = 0,75\)
\( \Leftrightarrow \frac{R}{{R + r}} = 0,75 \Leftrightarrow \frac{3}{{3 + r}} = 0,75 \Rightarrow r = 1\Omega \)
Công suất tiêu thụ trên R:
\({P_R} = {I^2}R = \frac{{{E^2}}}{{{{\left( {R + r} \right)}^2}}}R = \frac{{{E^2}}}{{{{\left( {\sqrt R + \frac{r}{{\sqrt R }}} \right)}^2}}}\)
\( \Rightarrow {P_{Rma{\rm{x}}}}\) khi \({\left( {\sqrt R + \frac{r}{{\sqrt R }}} \right)^2}_{\min }\)
Áp dụng BĐT Cosi ta có: \(\sqrt R + \frac{r}{{\sqrt R }} \ge 2\sqrt r = 2\)
\( \Rightarrow \sqrt R + \frac{r}{{\sqrt R }} = 2\sqrt r = 2\) khi \(\sqrt R = \frac{r}{{\sqrt R }}\)hay \(R = r\)
\( \Rightarrow {P_{R\max }} = \frac{{{E^2}}}{{4{\rm{R}}}} = \frac{{{E^2}}}{{4{\rm{r}}}} = \frac{{{6^2}}}{4} = 9W\)
Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Vật lí năm 2023-2024
Trường THPT Phan Bội Châu
Câu hỏi liên quan
-
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe sáng là 0,3mm, khoảng cách từ hai khe sáng đến màn ảnh là 1m, khoảng vân đo được là 2mm. Bước sóng ánh sáng này là
-
Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng 100 N/m và vật nhỏ có khối lượng m. Tác dụng lên vật ngoại lực \(F = 20cos10\pi t\left( N \right)\) (t tính bằng s) dọc theo trục của lò xo thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Lấy \({\pi ^2} = 10\). Giá trị của m là
-
Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là roto quay với tốc độ 375 vòng/phút. Tần số của suất điện động cảm ứng mà máy phát tạo ra là 50Hz. Số cặp cực của roto bằng
-
Sóng âm lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được sóng âm nào sau đây?
-
Công thức tính suất điện động tự cảm là
-
Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình \(x = Aco{\rm{s}}\omega {\rm{t}}\). Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa với chu kì T tại nơi có thêm ngoại lực có độ lớn F theo phương ngang. Nếu quay phương ngoại lực một góc \(\alpha \) \(\left( {{0^0} < \alpha < {{90}^0}} \right)\) trong mặt phẳng thẳng đứng và giữ nguyên độ lớn thì chu kì dao động là \({T_1} = 2,4{\rm{s}}\) hoặc \({T_2} = 4,8s\). Chu kì T gần giá trị nào nhất sau đây?
-
Đặt điện áp \(u = {U_0}cos\omega t\) (với \({U_0}\) không đổi, \(\omega \) thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi \(\omega = {\omega _0}\) thì trong mạch có cộng hưởng điện. Tần số góc \({\omega _0}\) là
-
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đâu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R không đổi và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Gọi \(\varphi \) là độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Hình vẽ bên là đồ thị của công suất mà mạch tiêu thụ theo giá trị của \(\varphi \). Giá trị \({\varphi _1}\) gần giá trị nào nhất sau đây?
-
Sóng điện từ
-
Tiến hành thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng \({\lambda _1}\) và \({\lambda _2}\). Trên màn, trong khoảng giữa hai vị trí có vân sáng trùng nhau liên tiếp có tất cả N vị trí mà ở mỗi vị trí đó có một bức xạ cho vân sáng. Biết \({\lambda _1}\) và \({\lambda _2}\) có giá trị nằm trong khoảng từ \(400nm\) đến \(750nm\). N không thể nhận giá trị nào sau đây?
-
Cường độ dòng điện \(i = 2co{\rm{s100}}\pi {\rm{t}}\left( A \right)\) có pha tại thời điểm t là
-
Trong phương trình phản ứng hạt nhân: \(_5^{10}B + _0^1 \to _Z^AX + _2^4He\). Hạt nhân \(_Z^AX\) là
-
Đồng vị phóng xạ \(_{84}^{210}Po\) phân rã \(\alpha \), biến đổi thành đồng vị bền \(_{82}^{206}Pb\) với chu kì bán rã là 138 ngày. Ban đầu có một mẫu \(_{84}^{210}Po\) tinh khiết. Đến thời điểm t, tổng số hạt \(\alpha \) và số hạt nhân \(_{82}^{206}Pb\) (được tạo ra) gấp 14 lần số hạt nhân \(_{84}^{210}Po\) còn lại. Giá trị của t bằng
-
Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương vuông góc với mặt chất lỏng phát ra hai sóng kết hợp với bước sóng \(\lambda \). Gọi C, D là hai điểm ở mặt chất lỏng sao cho ABCD là hình vuông. I là trung điểm của AB. M là một điểm nằm trong hình vuông ABCD xa I nhất mà phần tử chất lỏng tại đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn. Biết \(AB = 2,4\lambda \). Độ dài đoạn thẳng MI gần nhất giá trị nào sau đây?
-
Hạt nhân càng bền vững khi có
-
Công thoát của electron khỏi một kim loại là \(6,{625.10^{ - 19}}J\). Biết \(h = 6,{625.10^{ - 34}}J.s\), \(c = {3.10^8}m/s\). Giới hạn quang điện của kim loại này là
-
Một học sinh dùng đồng hồ bấm giây để đo chu kì dao động điều hòa của một con lắc lò xo. Sau 5 lần đo, xác định được khoảng thời gian \(\Delta t\) của mỗi dao động toàn phần như sau
Bỏ qua sai số của dụng cụ đo. Chu kì của con lắc là
-
Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, cùng pha, có biên độ lần lượt là \({A_1}\) và \({A_2}\). Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ A. Công thức nào sau đây đúng?
