Một mạch dao động LC lí tưởng. Ban đầu nối hai đầu cuộn cảm thuần với nguồn điện có \(r=2\Omega \) suất điện động E. Sau khi dòng điện qua mạch ổn định, người ta ngắt cuộn dây với nguồn và nối nó với tụ điện thành mạch kín thì điện tích cực đại của tụ là \({{4.10}^{-6}}\text{C}\). Biết khoảng thời gian ngắn nhất kể từ khi năng lượng từ trường đạt giá trị cực đại đến khi năng lượng trên tụ bằng 3 lần năng lượng trên cuộn cảm là \(\frac{\pi }{6}\cdot {{10}^{-6}}~\text{s}\). Giá trị của suất điện động E là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNăng lượng điện từ: \(\text{W}=\frac{1}{2}L\cdot {{i}^{2}}+\frac{1}{2},C.{{u}^{2}}=\frac{1}{2}L.I_{0}^{2}=\frac{1}{2}C.U_{0}^{2}\)
Khi năng lượng từ trường đạt giá trị cực đại thì \({{\text{W}}_{t}}=0\Rightarrow i=0\)
Khi năng lượng trên tụ bằng 3 lần năng lượng trên cuộn cảm thì:
\({{\text{W}}_{t}}=\frac{1}{4}~\text{W}\Leftrightarrow \frac{1}{2}L.{{i}^{2}}=\frac{1}{4}\left( \frac{1}{2}.L.I_{0}^{2} \right)\Rightarrow i=\frac{{{I}_{0}}}{2}\)
Biểu diễn trên VTLG:
.png)
Ta có \(t=\frac{\pi }{6}\cdot {{10}^{-6}}=\frac{\frac{\pi }{2}-\arccos \frac{1}{2}}{2\pi }\cdot T\Rightarrow t=\frac{1}{12}T\Rightarrow T=2\pi \cdot {{10}^{-6}}s\)
Điện tích cực đại trên tụ:
\({{Q}_{0}}=\frac{{{I}_{0}}}{\omega }=\frac{T}{2\pi }.{{I}_{0}}\Rightarrow {{I}_{0}}=\frac{{{Q}_{0}}\cdot 2\pi }{T}=\frac{4\cdot {{10}^{-6}}\cdot 2\pi }{2\pi \cdot {{10}^{-6}}}=4A\)
Suất điện động: \(E={{I}_{0}}.R=4.2=8~\text{V}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Lào Cai
Câu hỏi liên quan
-
Dòng điện \(i=2\sqrt{2},\cos (100\pi t)(A)\) có giá trị hiệu dụng bằng:
-
Điện năng được truyền từ nơi phát đến một xưởng sản xuất bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Ban đầu xưởng sản xuất này có 90 máy hoạt động, vì muốn mở rộng quy mô sản xuất nên xưởng đã nhập về thêm một số máy. Hiệu suất truyền tải lúc sau khi có thêm các máy mới cùng hoạt động) đã giảm đi 10% so với ban đầu. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các máy hoạt động (kể cả các máy mới nhập về) đều như nhau và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng 1. Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát thì số máy hoạt động đã được nhập về thêm là:
-
Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình 14 dạng của sợi dây tại thời điểm t1 và \({{t}_{2}}={{t}_{1}}+1s\). Tại thời điểm t2 vận tốc của điểm M trên dây gần giá trị nào nhất sau đây?
.png)
-
Đồ thị của hai dao động điều hòa cùng tần số được cho như hình vẽ. Phương trình dao động tổng hợp của chúng là :
.png)
-
Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây sai?
-
Chu kì của dao động điều hoà là:
-
Hai điện trở \({{R}_{1}},{{R}_{2}}\left( {{R}_{1}}>{{R}_{2}} \right)\) được mắc vào hai điểm A và B có hiệu điện thế \(U=12V.\) Khi R1 ghép nối tiếp với R2 thì công suất tiêu thụ của mạch là 4W ; Khi R1 ghép song song với R2 thì công suất tiêu thụ của mạch là 18W. Giá trị của R1 , R2 bằng
-
Giới hạn quang điện của một kim loại là 300nm. Lấy \(h=6,{{625.10}^{-34}}J.s;c={{3.10}^{8}}~\text{m}/\text{s}\). Công thoát electron của kim loại này là:
-
Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng:
-
Đặt điện áp \(u=200\sqrt{2}\cdot \cos (100\pi t)V\) vào hai đầu cuộn dây có độ tự cảm \(L=\frac{1}{\pi }H\) và điện trở \(r=100\Omega \). Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây là:
-
Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1, S2, dao động cùng pha, cách nhau một khoảng S1 S2 = 40cm. Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số \(f=10~\text{Hz}\), vận tốc truyền sóng \(v=2m/s\). Xét điểm M nằm trên đường thẳng vuông góc với S1 S2 tại S1. Đoạn S1 M có giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu để tại M có dao động với biên độ cực đại?
-
Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tần số của dòng điện xoay chiều thì hệ số công suất của mạch:
-
Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có đồ thị điện áp tức thời phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ. Trong đó điện áp cực đại U0 và chu kì dòng điện không thay đổi. Khi đóng và mở khóa K thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch phụ thuộc vào thời gian như hình vẽ. Giá trị của I0 là
.png)
-
Thế nào là 2 sóng kết hợp?
-
Tại hai điểm A, B trên mặt nước cách nhau 16cm có hai nguồn phát sóng giống nhau. Điểm M nằm trên mặt nước và trên đường trung trực của AB cách trung điểm I của AB một khoảng nhỏ nhất bằng 4/5cm luôn dao động cùng pha với I. Điểm N nằm trên mặt nước và nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A, cách A một khoảng nhỏ nhất bằng bao nhiêu để N dao động với biên độ cực tiểu.
-
Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp \(u={{U}_{0}}\cos (\omega t)V\). Công thức tính tổng trở của mạch là
-
Cho hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có biên độ là A1 và A2. Biên độ dao động tổng hợp của hai dao động trên có giá trị lớn nhất bằng
-
Một mạng điện xoay chiều \(220~\text{V}-50~\text{Hz}\), khi chọn pha ban đầu của điện áp bằng không thì biểu thức của điện áp có dạng
-
Một tụ điện có điện dung \(\text{C}=0,202\mu \text{F}\) được tích điện đến hiệu điện thế U0. Lúc \(t=0\), hai đầu tụ được đầu vào hai đầu của một cuộn dây có độ tự cảm bằng 0,5H . Bỏ qua điện trở thuần của cuộn dây và của dây nối. Lần thứ hai điện tích trên tụ bằng một nửa điện tích lúc đầu là ở thời điểm nào?
-
Chu kì bán rã của hai chất phóng xạ A và B là TA và \({{T}_{B}}=2{{T}_{A}}.\) Ban đầu hai khối chất A và B có số hạt nhân như nhau. Sau thời gian \(t=4{{T}_{A}}\) , thì tỉ số giữa số hạt nhân A và B đã phóng xạ là.
