10 đề thi thử tốt nghiệp THPT Quốc gia năm 2021 môn Vật Lí có lời giải chi tiết (đề số 1)

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

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=2202cos(100πt) (V). Điện áp ở hai đầu đoạn mạch AM sớm pha hơn cường độ dòng điện một góc π/6. 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

440V.

220V.

2202V.

2203V.

Giải thích

Chọn đáp án B

+ Độ lệch pha giữa hai đầu đoạn mạch AM:

tanφAM=ZLR=tan300=13⇒ZL=R3

+ Tổng trở của mạch AM: ZAM=R2+ZL2=2R31

+ 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⇒R2+ZC2+ZL2-2ZCZL-ZAM+ZCZC-ZL=0

⇒ZAM+ZLZC=R2+ZL2+ZAMZL2

+ Thay (1) vào (2) ta được  ZC=2R33

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

+ Ta thấy ZAM=ZMB=ZAB⇒UMB=UC=UAB=200V