ĐỀ THI THỬ THPTQG CHUẨN CẤU TRÚC CỦA BỘ GIÁO DỤC MÔN VẬT LÝ (Đề số 29)

Đặt điện áp xoay chiều AB gồm đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Điện

35/40

Đặt điện áp xoay chiều AB gồm đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch ổn định và có biểu thức u=2202cos100πt V. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch AM sớm pha hơn cường độ dòng điện một góc π6. Đoạn mạch MB chỉ có một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C để tổng điện áp hiệu dụng UAM+UMB có giá trị lớn nhất. Khi độ điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện có giá trị

440 V.

220 V.

2202 V.

2203 V.

Giải thích

Đáp án B

Độ lệch pha giữa hai đầu đoạn mạch AM: tanφAM=ZLR=tan30°=13⇒ZL=R3

Tổng trở của mạch AM: ZAM=R2+ZL2=2R3 1

Đặt Y=UAM+UMB2

Tổng UAM+UMB đạt giá trị cực đại khi Y đạt giá trị cực đại

Y=UAM+UMB2=I2ZAM+ZC2=U2ZAM+ZC2R2+ZL−ZC2=U2ZAM+ZC2R2+ZL2+ZC2−2ZLZC

Để Y=Ymax thì đạo hàm của Y theo ZC phải bằng không:

Y'=0⇒R2+ZL2+ZC2−2ZLZC.2ZAM+ZC−ZAM+ZC2.2ZC−ZL=0

Ta lại có: ZAM+ZC≠0 nên

Thay (1) vào (2) ta được: ZC=2R3  3

Tổng trở của toàn mạch: Z2=R2+ZL−ZC2⇒Z=2R3

Ta thấy ZAM=ZMB=ZAB nên UMB=UC=UAB=220V