Tổng hợp 20 đề thi thử thpt quốc gia môn Vật lí 2020 cực hay có lời giải (P16)

Cho mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần, cuộn cảm thuần

28/40

Cho mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nội tiếp theo thứ tự đó. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số góc ω thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm lần lượt là UC, UL phụ thuộc vào ω, chúng được biểu diễn bằng các đồ thị như hình vẽ bên, tương ứng với các đường UC, UL. Khi ω=ωL thì UC đạt cực đại là Um. Giá trị của Um là:

1502V

1003V

1503V

2003V

Giải thích

Đáp án B

Nhìn vào đồ thị ta thấy khi ω=660rad/s thì UC=UL=150V

ωC1=0ωC2=660rad/s⇒UC1=UC2=150V⇒ω12+ω22=2ωC2⇒ωC=3302rad/s

ωL1=660rad/sωL2=∞⇒UL1=UL2=150V⇒1ω12+1ω22=2ωL2⇒ωL=6602rad/s

UC=UZCR2+ZL−ZC2=UCω12R2+ω1ZL−C2=U.CC=U=150V

(do lúc này ω1=0)

UCmax=Um=2ULR4LC−R2C2=UR24L24LC−R2C2=U1−ωC4ωR4=1501−33026604=1003V