Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đạn AM gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn mạch MB là tụ điện có điện dung C. Đặt điện áp xoay chiều \(u = U\sqrt 2 \cos 2\pi f\) (U không đổi, tần só f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB. Ban đầu điều chỉnh biến trở để có giá trị \(R = \sqrt {\frac{L}{C}} \) thay đổi f khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng trên C đạt cực đại. Sau đó giữ tần số không đổi f = f2 điều chỉnh biến trở thì điện áp hiệu giữa hai đầu điểm AM không thau đổi. Hệ thức liên hệ giữ f2 và f1 là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐể đơn gian, chuẩn hóa cho \(R = 1 = > L = C = > {Z_L}.{Z_C} = 1\)
Thay đổi f1 để Ucmax ta có \({\omega _1} = {\omega _c} = \sqrt {\frac{1}{{LC}}\left( {1 - \frac{{{R^2}C}}{{2L}}} \right)} = \sqrt {\frac{1}{{2LC}}} \)
Thay đổi f2; R biến thiên để \({U_{AM}} = const\)
\({U_{AM}} = \frac{{U\sqrt {{R^2} + Z_L^2} }}{{\sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} }} = const = > Z_L^2 = {\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)^2} = > {Z_C} = 2{Z_L} = > {\omega _2}L = \frac{1}{{2{\omega _2}C}} = > {\omega _2} = \sqrt {\frac{1}{{2LC}}} \)
Vậy \({\omega _1} = {\omega _2} = > {f_1} = {f_2}\)
Chọn B
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Nguyễn Trường Tộ