Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (Đề 21)

Cho mạch điện gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp

40/40

Cho mạch điện gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp (cảm kháng luôn khác dung kháng). Điện áp xoay chiều đặt vào có giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số thay đổi được. Lúc đầu, cho f=f1 và điều chỉnh R thì công suất tiêu thụ trên mạch thay đổi theo R là đường liền nét ở hình bên. Khi f=f2f1≠f2 và cho R thay đổi, đường biểu diễn sự phụ thuộc của công suất theo R là đường đứt nét. Công suất tiêu thụ lớn nhất của mạch khi f=f2 nhận giá trị nào sau đây?

Cho mạch điện gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp (ảnh 1)

576W

250 W

288 W

200 W

Giải thích

Phương pháp:

+ Đọc đồ thị P-t

+ Sử dụng biểu thức tính công suất: P=U2R2+ZL−ZC2R

Cách giải:

Cho mạch điện gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp (ảnh 2)

+ Khi f=f1:P1max=72W=U22R

Với R=100Ω ta suy ra: U= 120 V

+ Khi f=f2:

Tại vị trí R=196,825W có P=72 W

Ta có: P=U2R2+ZL−ZC2R

⇔72=1202196,8252+ZL−ZC2.196,825⇒ZL−ZC≈25Ω

 

Lại có: P2max=U22R'=U22ZL−ZC=288W

Chọn C.